可预防医院传染病的防护服
2019-11-29王丹
文/王丹
医生、护士和医疗专业人员很快就可穿上涂有微铜纳米材料的防护服,这种能高效减少细菌感染和病毒(如大肠杆菌)的防护服可避免病毒在医院传播。英国曼彻斯特大学材料科学家与中国多家大学合作,开发出“耐用、可清洗、类似混凝土”的复合材料,这种材料由抗菌铜纳米颗粒制成。事实上,这类复合材料具有优异的抗菌性和耐久性,因此在现代医疗保健领域有着巨大的潜力。
避免细菌感染是全世界所有医院都关注的重大课题,因为医院存在各种疾病细菌且是病人最集中的地方,细菌在患者和医务人员的衣物表面上的传播率很高。工作人员长期置身于这样的地方最易被感染。2015年,大肠杆菌感染就曾导致5500名在英国健康保险制度下(NHS)的患者死亡,英国预防此类感染的成本仅2018年就高达23亿英镑。曼彻斯特大学研发的这种复合材料与棉和聚酯等可穿戴材料结合的方法具有很高的价值。
金和银具有优良的抗菌性能,但由于成本极高,用在纺织品上商用价值无法与贵金属本身相匹配。而铜价格便宜且具有与黄金白银同等效应的抗菌效果,因此成为研究人员的首选材料。这就是为什么材料化学家把注意力集中在探索使用铜作为最终抗菌剂效果上。然而,要将铜与棉纤维材料结合,用于医疗和临床抗菌纺织品生产的技术还存在相当大的局限。而今,一种被称为“聚合物表面嫁接”的方法能有效打破局限。研究小组用聚合物刷将铜纳米颗粒与棉纤维和涤纶纤维结合,形成强大的化学键。研究人员发现这种粘结物使其具有优异的耐洗性能和耐久性。这一研究最终使涂有铜纳米粒子的制服和纺织品在未来商业化进程中迈出了关键一步。
此后,研究人员在棉纤维上测试铜纳米颗粒,发现其抗菌效果很强,并且铜纳米颗粒与天然纤维和聚酯结合所产生的效果适用于多个领域,它是一种典型的高分子人造材料。无论哪种纤维材料,一旦涂上这种铜纳米微粒,都能发挥相同的效果,而铜纳米颗粒的厚度仅为1~100纳米相当于0.0001毫米。
研究小组还发现,这种材料即使经30次洗涤,其棉质和涤纶包覆铜质织物对葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌能力仍然很强。与传统的镀铜工艺相比,这类聚合物刷涂技术更有效。国际纺织行业媒体认为,这个研发结果产生的价值非同寻常,一些技术纺织公司已显示出开发这项技术的兴趣,希望在几年内把这项先进技术商业化。他们现在已开始致力于降低成本,使生产简单化。
(据美国《科学日报》https://www.sciencedaily.com/releases/2018/02/180215105806.htm近期资料)