抗菌表面纳米线的弹性是杀灭细菌的关键

抗生素耐药性已成为一个严重的公共卫生问题。医院感染、假体或外科植入物感染后对治疗无效,这对研究界来说是一个真正的挑战。多年来,研究界一直在寻找有效消除这些细菌的替代方法。

2012年,罗韦拉·维吉利大学(Universitat Rovira i Virgili)化学工程系的研究人员弗拉基米尔·鲍林(Vladimir Baulin)和谢尔盖·波戈丁(Sergey Pogodin)开启了一系列研究,以开发受昆虫启发的抗菌模型。例如,蜻蜓的翅膀是由纳米几何形状的复杂结构组成的,在杀死细菌方面非常有效。

在试图理解这些形式并将其作为新的抗菌材料进行复制的过程中,一个由来自莱布尼兹研究所für Polymerforschung(德国德雷斯顿)的Vladimir Bauli欧洲杯足球竞彩n、Marc Werner和澳大利亚皇家墨尔本理工大学的Elena Ivanova组成的团队,发现纳米柱的弹性是一个关键因素,因为它们可以保留和释放足够的能量来杀死细菌。

多年前开始的研究已经发现,这些昆虫的翅膀是由纳米柱结构组成的,可以机械地消除细菌,这被称为生物杀灭效应。

这些机械杀菌特性,即细菌接触柱子时几乎立即被杀死,而不需要使用任何化学物质,这提出了许多问题,研究人员正试图通过不同形状和几何图形的实验来回答这些问题,这将帮助他们理解哪种具有最有效的杀菌效果。

他们通过改变柱子的高度和保持其他维度不变来研究纳米表面的杀菌能力。研究结果刚刚发表在杂志上PNAS,表明这些柱子的灵活性与它们的外观密切相关。

“即使是固体和刚性材料,如果其中一个维度比其他维度长欧洲杯足球竞彩得多(例如,吉他弦或长柱子),也会变得柔韧。”弗拉基米尔•Baulin说。研究人员开发了一个物理模型,表明当细菌接触这些柱子时,即使在如此小的规模上,它们也能积累弹性能量。多亏了这个模型,现在可以计算其他结构的弹性响应,并优化它们的抗菌性能。

柱子与细菌接触产生的变形力非常大,甚至可以打破细菌的细胞壁,为杀灭细菌提供了一种新的机制。这些力与施加在细菌细胞上的表面张力有关。

靠近细菌的柱子在边缘处伸展得更多,而位于细菌中心下方的柱子几乎没有变化。研究表明,纳米表面柱状结构高度的逐渐变化可以决定其杀菌效果。

这一发现可能会导致一种全新的抗菌材料,从食品包装到过滤器或口罩。欧洲杯足球竞彩与传统的过滤器不同,这种新型纳米弹性材料可以在几分钟内安全地杀死细菌,这意味着它们无法激活任何防御机制或产生任何抗性。”Baulin结束。

来源:http://www.urv.cat/

告诉我们你的想法

你有评论,更新或任何你想添加到这个新闻故事吗?

离开你的反馈
提交