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  20  专注高分子材料抗紫外线、抗黄变

伦敦大学学院研发团队研发出新型光活化抗菌涂层


       据媒体报道,由伦敦大学学院(UCL)组成的研发团队近期开发了一种新型涂层,该涂层可以在低强度的光照条件下激活杀菌活性,从而杀灭金黄色葡萄球菌和大肠杆菌等细菌。该涂层适用于手机屏、键盘、导管及呼吸管内壁等,起到抑制疾病传播扩撒的作用。该研究项目首次推出了一种低强度光条件下具有活性的抗菌涂层,如在病房和候诊室等低强度光(300 lux)环境下,该涂层能有效杀灭细菌。之前的研究成果只能将涂层在诸如手术室那样使用强光(3,000 lux)的环境下才能激活涂层的抗菌活性。最常见的传染病是由艰难梭菌(C. difficile)、耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌(MRSA)和大肠杆菌(E. coli)等菌种引起的。这类疾病通常发生在住院期间或外科手术治疗期间,也会在就诊时发生,对健康构成严重威胁。

       项目成员Gi Byoung Hwang博士认为,“ 结晶紫染料广泛用于伤口消毒处理,以此杀灭细菌并保持医疗器械表面无菌。当暴露在强光下时,结晶紫会产生活性氧,进而通过破坏细菌的保护膜和DNA来达到杀灭的目的。如果将其与银,金和氧化锌等金属配伍时,抗菌性能会更出色。” UCL化学所Ivan Parkin教授认为,“其他涂层只有在暴露于对人体有害的紫外线或强光源下才能有效杀灭细菌。而我们研发的涂层即使在环境光下也能有效杀死金黄色葡萄球菌和大肠杆菌,使其有望在各种医疗领域推广使用。”

       研究团队采用了梯度分析法来测试不同光照条件下涂层对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀灭效果。先制备了抗菌涂层试样和对比涂层试样,然后试样表面滴入100,000 CFU/mL金黄色葡萄球菌和大肠杆菌,并在200~429 lux强度环境光条件下研究了细菌的生长情况。

       研究发现,在上述环境光条件下,对比涂层试样没有杀死任何一种细菌。但抗菌涂层试样导致6 h后金黄色葡萄球菌的生长减少了3.3 log,24 h后大肠杆菌的生长减少了2.8 log。UCL伊士曼牙科研究院Elaine Allan博士表示,“ 大肠杆菌对抗菌涂层的耐受性比金黄色葡萄球菌强,这是因为大肠杆菌的细胞壁具有双膜结构,而金黄色葡萄球菌仅具有单个膜屏障。” 研究小组还发现,该抗菌涂层通过产生过氧化氢来杀死细菌。过氧化氢是一种用于隐形眼镜清洁剂溶液的相对温和的试剂。它通过化学攻击细胞膜起作用,因此需要更长的时间才能对具有更多保护膜结构的细菌起到杀灭作用。该研究获得了英国工程和自然科学研究委员会“医用材料先进流体制造技术” 项目资助。

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