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澳大利亚研制杀毒能力更强的铜材料

2022-01-14 13:15:29 厦门天研仪器有限公司 阅读 872

据Mining.com网站报道,澳大利亚皇家墨尔本理工大学和联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的研究人员开发了一种铜表面材料,与普通铜相比,其灭菌速度快100多倍而且更加有效,这可能有助于消除耐抗生素超级细菌日益严重的威胁。

“普通铜表面材料能够在4个小时内杀死97%的金葡萄球菌”,参与这项研究的一位名为马前的科学家表示,“难以置信的是,当我们把金葡萄球菌置于我们特制的铜表面材料中,不到两分钟超过99.99%的细菌都被杀死了”。

据马前说,这个快120倍的效果还是在未借助任何药物的情况下。

“我们的铜结构材料已经证明,对于这种普通材料来说,它是非常有效的”,他说。

马前和同事认为,这种新材料若能得到进一步开发,其应用将非常广泛,包括学校、医院、家庭和公共交通工具中的抗菌门把手和其他触摸表面,以及抗菌呼吸器或通风系统中的过滤器,甚至可用于口罩。

该团队还在探索这种增强型铜材料,包括3D打印样品抗SARS-CoV-2病毒的有效性。

在发表于《生物材料》(Biomaterials)期刊的论文中,该团队解释称,他们采用了一种特殊的铜模铸造工艺来生产一种合金,将铜和锰原子按特定形状进行排列。然后,采用一种名为“去合金化”(dealloying)的廉价且可扩展的化学工艺将锰原子从合金中移除,仅留下表面有纳米级空腔的纯铜微粒。

“我们的铜材料由梳状微尺度腔组成,每一个梳状结构的齿中有更小尺度的纳米级空腔组成,因此,其活性表面积巨大”,首席研究员杰克逊·雷·史密斯(Jackson Leigh Smith)透露。

史密斯指出,这个结构也使得其表面超级亲水,因此水在其表面形成薄膜而不是水滴。

“亲水效应意味着细菌细胞在收到表面纳米结构拉伸时难以维持形状,而多孔结构使得铜离子释放的更快”,这位研究者称。

史密斯解释说,这些效应叠加不仅使得细菌细胞的结构退化,更容易受到破坏性铜离子的伤害,而且铜离子更容易进入细菌细胞。

“这些综合效应大大加快了细菌的清除速度”,他说。

全世界的研究者都在寻找一种新的有助于减少耐抗生素超级细菌风险的医药材料和设备。这种新的铜表面材料的研究团队认为,其原因是耐药感染在上升,而新的抗菌药有限,因此开发抗菌材料在解决这个问题中将发挥重要作用。