【前沿】仿生還在繼續,石墨烯有望改變醫學抗菌

烯碳科技 |2016/12/19 13:05:29 | 分享到:

       大多數微生物會對人體造成比較嚴重的危害,因而在使用手術刀等醫療器械進入人體的時候,需要特別注意。而現在的消毒方式卻不盡人意,非常麻煩,而且還容易讓細菌等微生物產生抗體,在器具反複使用的時候都也會在人體中殘留,但是最理想的狀態是找到一種能夠抗菌又不會在人體殘留的材料,同時讓這種消毒滅菌方式更加便宜,可以在各類凹凸不平的表麵上應用。

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        意大利羅馬研究人員的想法是把氧化石墨烯和螃蟹外殼這兩種材料的抗菌特點結合起來。曾有研究人員證明了氧化石墨烯是一種能夠破壞細胞膜的物質。它破壞細菌真菌的辦法主要是依靠石墨烯的切割效果,它像刀一樣鋒利可以輕鬆的破壞細胞,使細胞內的物質泄漏,導致細胞死亡。同時它還有幾個優點,成本低,容易大規模生產,對環境沒有汙染。而螃蟹外殼經過一係列的演變,在防止微生物感染方麵已經產生了一個有趣的保護機製,獨特的結構使得真菌細菌難以在螃蟹的外殼上生長。
  但是現在人們麵對的問題是,怎麽把氧化石墨烯螃蟹殼的結構應用在醫療器械的表麵,怎麽樣做效果更好?為了解決這個問題,研究團隊把氧化石墨烯嵌入到瓊脂之中,然後通過激光重新塑造瓊脂,製造出和螃蟹外殼一樣的表麵。
  但是如何判斷這種瓊脂凝膠能抗菌呢?這個研究團隊,用三種不同的細菌真菌,金色葡萄球菌、大腸杆菌和白色念珠菌,進行測試。對此,研究者設計了四種表麵,平麵瓊脂、模仿螃蟹外殼的瓊脂、氧化石墨烯增強的瓊脂和瓊脂水凝膠本身。他們發現,模仿螃蟹外形的瓊脂和含有氧化石墨烯的瓊脂對細菌的生長分別都有抑製作用。如果把這兩個特點結合起來,細菌生長減少了 40%。
  這個研究相比之前的消毒有很多的優點,價格上相對便宜,通過物理切割的方式殺死病菌,不用擔心生物體對此方法產生抗體。使用這種方式消毒的物品,在反複使用的過程中,也不會在人體殘留,這樣對人體的危害大大減輕。對於免疫功能下降的患者來說,具有重大意義。