爲了幫助對抗耐抗生素細菌的增加,研究人員多年來一直在試驗無藥方法來殺滅致病細菌。一種新型的不鏽鋼恰恰做到了這一點,而且使用方便、經濟實惠。
根據《自然》雜志上描述的一項全球調查,僅在2019年,耐抗生素細菌殺死的人數就超過了艾滋病毒/艾滋病或瘧疾。超級細菌與近500萬人的死亡有關,直接導致超過127萬人死亡。聯合國環境規劃署的一份報告稱,世界衛生組織將抗菌素耐藥性(AMR)列爲全球十大健康威脅之一,到2050年,爲了躲避我們的藥物而進化的細菌可能會導致多達1000萬人死亡。這將與2020年全球癌症死亡人數相當。
可以理解的是,佐治亞理工學院的研究人員對這樣的數字感到擔憂,他們開始用機械方法而不是化學方法來對付抗菌素耐藥性。特別是,他們試圖對抗革蘭氏陰性細菌,如大腸杆菌、霍亂和沙門氏菌,因爲它們含有一種保護膠囊,使它們特別擅長對抗傳統抗生素。
該研究的主要作者阿努賈·特裏帕西(Anuja Tripathi)說:“在沒有化學物質的情況下殺死革蘭氏陽性細菌相對容易,但處理革蘭氏陰性細菌則是一個重大挑戰,因爲它們的細胞膜很厚,且多層。如果這些細菌持續存在于物體表面,它們就會迅速生長。我的目標是開發一種不含抗生素的殺菌表面,能有效對抗革蘭氏陰性和革蘭氏陽性細菌。”
利用電化學過程,特裏帕西的團隊蝕刻不鏽鋼表面,制造出數千個微小的微尖刺。然後,他們再次使用電化學將銅離子結合到鋼的表面。結果是一種能從兩方面摧毀抗菌素耐藥性細菌的材料。刺破了它們的保護性外膜,而銅 —— 自古埃及時代以來就以其抗菌特性而聞名 —— 進一步降解了它們的細胞膜。
在測試中,鋼和銅材料減少了97%的革蘭氏陰性大腸杆菌,並導致革蘭氏陽性表皮葡萄球菌減少了99%。這種材料被證明在30分鍾內就能達到這些效果。
事實上,這種新材料只包含一層非常薄的銅,這意味著它避免了材料的高成本,從而保持了新的鋼/銅組合的可承受性。而且,由于它可以用尖刺撕碎細菌,它應該可以防止細菌進化出逃避死亡的方法,就像它們可以用化學處理方法那樣。
這不是我們第一次看到用機械方法粉碎耐藥細菌的材料。僅在今年,我們就報道了一種刺狀的钛材料,靈感來自蜻蜓的翅膀,它能撕碎一種常見的呼吸道病毒,還有一種納米晶體上的尖刺,它在光線下旋轉,能把細菌切成小塊。佐治亞理工學院的研究更進一步,添加了銅,基于衛生機構對抗生素耐藥性的可怕警告,我們真的有足夠的方法來對抗超級細菌的攻擊嗎?
這項研究發表在《Small》雜志上。
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新型殺菌表面材料是否能夠有效對抗超級細菌的攻擊?
怎麽做到這麽這麽微小的尖刺能戳死細菌?
這玩意兒,我們古代是刑具啊!叫“針板”。