能殺死細菌的門把手?科學家用激光在銅表面“畫圖”增強其殺菌功能

細菌病原體可以在物體表面存活數天,但如果頻繁接觸的物體表面,比如門把手,會立即殺死它們呢?

普渡大學的工程師們已經發明瞭一種激光處理方法,這種方法可以將任何金屬表面變成快速細菌殺手——只需給金屬表面一個不同的紋理。

發表在《先進材料界面》雜誌上的一項研究中,研究人員證明,這種技術可以讓銅的表面立即殺死諸如MRSA之類的超級細菌。

幾個世紀以來,銅一直被用作抗菌材料。普渡大學材料工程學助理教授Rahim Rahimi說。

“我們開發了一步激光紋理技術,有效地增強了銅表面的殺菌性能。”

這種技術還沒有專門用於殺死病毒,比如造成COVID-19大流行的病毒,這種病毒比細菌小得多。

然而,自從發表了這項研究成果後,Rahimi的團隊已經開始在其它金屬和聚合物的表面上測試這項技術,這些金屬和聚合物被用來降低細菌生長和生物膜形成的風險,比如骨科植入物或用於慢性傷口的可穿戴貼片。

Rahimi說,給植入物一個抗菌表面可以防止感染擴散和抗生素耐藥性,因為不需要抗生素來殺死植入物表面的細菌。

這項技術可能適用於已知具有抗菌性能的金屬合金。

像銅這樣的金屬通常有一個非常光滑的表面,這使得這種金屬很難通過接觸殺死細菌。

Rahimi團隊開發的這項技術利用激光在金屬表面製造納米尺度的圖案。這些圖案產生了一種粗糙的紋理,增加了表面積,使細菌有更多的機會撞擊表面並當場破裂。

研究人員過去曾使用各種納米材料塗層來增強金屬表面的抗菌性能,但這些塗層容易脫落,可能對環境有害。

“我們已經創建了一個強大的過程,可以有選擇地直接在目標表面生成微米和納米級的圖案,而不改變銅材料的體積。” Rahimi說,他的實驗室開發創新材料和生物醫學設備,以應對衛生保健方面的挑戰。

激光紋理有雙重效果:這種技術不僅改善了直接接觸,而且使表面更加親水。對於骨科植入物來說,這樣的表面可以使骨細胞更牢固地附著,從而提高植入物與骨的結合程度。Rahimi的團隊觀察了成纖維細胞的這種作用。

由於該技術的簡單性和可擴展性,研究人員認為,它可以很容易地轉化為現有醫療設備製造過程。

原文來源:https://phys.org/news/2020-04-metal-surfaces-instant-bacteria-killers.html


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