镀铜衣物有望成为医护人员的「抗生素」

金、银等贵金属的抗菌效果早在古埃及时代就已被发现。而在青霉素( Penicillin )被发现具有杀菌作用后,因可大量生产的因素而取代了以金属抗菌的地位。而日前,英国曼彻斯特大学( The University of Manchester )开发出一种将铜镀上衣物的製程方法,有望提供具抗菌效果、价格合理且可重複洗涤的镀铜衣物给予医护人员使用。

过去的研究已发现,含铜金属製品具有抗菌的效果。但具体的作用机制尚未完全了解,目前较广为接受的看法为铜离子所造成的反应。当细菌接触到铜表面时,受到铜离子的影响,而反应产生大量的氢氧自由基( hydroxyl radical )。氢氧自由基因其高度反应性对生物细胞具有致命的影响,会破坏细胞中的蛋白质构造,进而达到杀菌的效果。

製程方法

若以一般的纺织及表面涂层加工法将奈米铜粒子镀上衣物表面时,因其与衣物表面高分子的化学键能量过低而无法完全的接合上,在洗涤后容易脱离表面而失去抗菌效果。而研究人员改以无电镀法( electroless deposition )及原子转移自由基聚合法( atom transfer radical polymerization )将奈米铜粒子镀上棉製衣物表面,藉由原子间的高分子刷( polymer brush )将其紧密结合。

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根据其研究结果,此製程所製造的衣物对金黄色葡萄球菌( S. aureus )及大肠桿菌( E. coli )具抗菌的作用,且经洗涤 30 次以上仍具有抗菌效果。此论文的作者,刘旭清表示:「此种材料具有抗菌及耐洗的特性,使其拥有成为新一代医疗用材料的潜力」。其研究团队正在设法进一步简化製程,也有企业表示了对此计划的兴趣,有望加速其发展。

 

参考资料:

Infection outbreaks at hospitals could be reduced by copper-coated uniforms. (n.d.). Retrieved February 21, 2018. MANCHESTER Sun, C., Li, Y., Li, Z., Su, Q., Wang, Y., & Liu, X. (2018). Durable and Washable Antibacterial Copper Nanoparticles Bridged by Surface Grafting Polymer Brushes on Cotton and Polymeric Materials. Journal of Nanomaterials, 2018, 1-7. doi:10.1155/2018/6546193