瑞典查爾默斯理工大學(xué)的一項研究顯示，植入石墨納米片的塑料表面可以防止醫(yī)院獲得性感染（HAI），殺死99.99%試圖附著的細菌。
根據(jù)世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)，在任何時期，發(fā)達國家7%和發(fā)展中國家10%的住院患者將至少會感染一種HAI。根據(jù)歐洲疾病預(yù)防控制中心的數(shù)據(jù)，在歐洲，每年有400多萬人受到感染。其中許多是在醫(yī)療設(shè)備和體內(nèi)植入物周圍發(fā)生的細菌感染，如導(dǎo)管、髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)假體或牙科植入物。在必要情況下，這些植入物需要被移除。
值得注意的是，細菌感染是用抗生素治療的，這加速了抗生素耐藥性的發(fā)展。
“我們的研究目的是開發(fā)抗菌表面，減少感染次數(shù)和隨后對抗生素的需求。并且細菌不會產(chǎn)生耐藥性，”查爾默斯理工大學(xué)生物與技術(shù)系生物學(xué)部Ivan Mijakovic教授研究小組的博士后研究員Santosh Pandit說，“我們現(xiàn)在已經(jīng)證明，由聚乙烯和石墨納米片混合而成的定制表面可以殺死99.99%試圖附著的細菌?！?/span>
查爾默斯研究人員先前的研究顯示，垂直放置在植入物表面的石墨烯薄片可以形成保護涂層，使得細菌無法附著，就像設(shè)計用來防止鳥類筑巢的建筑物上的釘子一樣。石墨烯薄片會破壞細胞膜，殺死細菌。然而，生產(chǎn)石墨烯薄片的成本很高，目前還不適合大規(guī)模生產(chǎn)。研究人員使用相對便宜的石墨納米片，與一種用途廣泛的聚合物混合，也取得了同樣的效果。
查爾默斯工業(yè)與材料科學(xué)系副教授Roland Kádár說：“這種聚合物與石墨納米片本身并不相容。但是，通過標準的塑料制造技術(shù)，我們成功地裁剪了材料的微觀結(jié)構(gòu)，并使用了相當高的填充載荷，以達到預(yù)期的效果。現(xiàn)在它在許多生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面有著巨大的潛力?！?/span>
植入物表面的納米片可以在不損害健康人體細胞的情況下防止細菌感染。人類細胞（上圖紅色）大約是細菌（上圖綠色）的25倍大，所以當石墨納米薄片切割并殺死細菌時，它們幾乎不會刮傷人類細胞。
研究人員用不同濃度的石墨納米片和塑料材料進行了實驗。約15%到20%的石墨納米片的組成被證明具有最大的抗菌效果。根據(jù)Kádár的說法，石墨納米片的精確定位和分布是達到最大效果的必要條件。
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