研究人員開(kāi)發(fā)出黑磷涂層:能殺死超級(jí)細(xì)菌并能自我溶解

cnBeta.COM 2021-04-14

  據(jù)外媒報(bào)道,細(xì)菌正變得越來(lái)越危險(xiǎn),因?yàn)樗鼈冞M(jìn)化出了對(duì)我們最好藥物的耐藥性。目前我們迫切需要能夠?qū)惯@些“超級(jí)細(xì)菌”的新武器?,F(xiàn)在,來(lái)自RMIT的研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種涂層,它可以快速殺死細(xì)菌和真菌,然后在24小時(shí)內(nèi)將它們?nèi)芙?-最重要的是,這種攻擊模式是它們無(wú)法開(kāi)發(fā)出防御能力的。

  青霉素的發(fā)現(xiàn)是20世紀(jì)最重要的科學(xué)突破之一,它使得潛在的致命感染能夠非常容易被治療。但幾十年的過(guò)度使用和濫用已經(jīng)磨損了我們?cè)趹?zhàn)斗中的優(yōu)勢(shì),因?yàn)榧?xì)菌對(duì)我們制造的每一種抗生素都產(chǎn)生了耐藥性?,F(xiàn)在已經(jīng)到了這樣一種程度:某些菌株對(duì)我們能扔給它們的任何東西都免疫,這可能會(huì)在未來(lái)幾十年把我們帶回“醫(yī)學(xué)的黑暗時(shí)代”。

  為了讓形勢(shì)朝著有利于我們的方向發(fā)展,科學(xué)家們經(jīng)常開(kāi)發(fā)或發(fā)現(xiàn)新的抗生素,但這只是把問(wèn)題進(jìn)一步推到未來(lái)。另一項(xiàng)研究則是研究那些細(xì)菌無(wú)法抵抗的非化學(xué)替代品--使用強(qiáng)光、液態(tài)金屬碎紙機(jī)、毒箭或分子鉆將其撕碎的物理攻擊。

  這就是RMIT團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在創(chuàng)造的技術(shù),其關(guān)鍵是黑磷(BP)。BP這是一種超薄材料,目前主要研究用于電子產(chǎn)品中硅的替代品。它的抗菌功能也被注意到但此前從未被研究過(guò)。而頗具諷刺意味的是,BP在電子產(chǎn)品方面最大的缺點(diǎn)之一原來(lái)在醫(yī)療應(yīng)用方面是相當(dāng)有用的。

  這項(xiàng)研究的聯(lián)合首席研究員Sumeet Walia表示:“當(dāng)氧氣存在時(shí),BP就會(huì)分解,這對(duì)電子設(shè)備來(lái)說(shuō)通常是個(gè)大問(wèn)題,我們必須通過(guò)艱苦的精密工程來(lái)克服這個(gè)問(wèn)題以開(kāi)發(fā)我們的技術(shù)。但事實(shí)證明,容易被氧氣降解的材料是殺死微生物的理想材料--這正是研究抗菌技術(shù)的科學(xué)家們一直在尋找的東西。所以我們面對(duì)的問(wèn)題就成為了他們的解決方案。”

  當(dāng)BP分解時(shí),它會(huì)產(chǎn)生活性氧,這些活性氧能夠破壞細(xì)菌和真菌的外膜并最終殺死它們。BP本身能完全分解,所以它不會(huì)在體內(nèi)積聚進(jìn)而傷害到人體細(xì)胞。

  在實(shí)驗(yàn)室里,研究小組測(cè)試了BP薄層對(duì)抗五種細(xì)菌(包括大腸桿菌和超級(jí)細(xì)菌MRSA)和五種真菌(包括念珠菌)。他們發(fā)現(xiàn),在兩小時(shí)內(nèi),高達(dá)99%的細(xì)胞被殺死,而在24小時(shí)內(nèi),BP本身完全分解。

  這表明,這種材料可以用于制造跟醫(yī)學(xué)相關(guān)的表面的涂層,比如像傷口敷料或植入物,它可以在自身溶解之前迅速殺死任何潛在的感染。重要的是,這項(xiàng)技術(shù)不應(yīng)有助于進(jìn)一步的抗菌素耐藥性。

  這項(xiàng)研究的聯(lián)合首席研究員Aaron Elbourne表示:“我們的納米薄膜涂層是一種雙重細(xì)菌殺手,它通過(guò)撕裂細(xì)菌和真菌細(xì)胞來(lái)工作,這是微生物很難適應(yīng)的。它將需要數(shù)百萬(wàn)年的時(shí)間才能自然進(jìn)化出新的防御機(jī)制來(lái)應(yīng)對(duì)這種致命的物理攻擊。盡管我們需要進(jìn)一步的研究才能將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于臨床,但在尋找更有效方法來(lái)應(yīng)對(duì)這一嚴(yán)重的健康挑戰(zhàn)方面這是一個(gè)令人興奮的新方向?!?/p>

責(zé)任編輯:王超

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