弱光激活涂层杀菌

伦敦大学学院(UCL)的研究人员开发出了第一种光激活抗菌涂层，该涂层已成功地在低光强度下杀死细菌。

它提供了在手机屏幕和键盘上使用的可能性，被发现对医疗保健相关感染(HCAIs)有效，如艰难梭菌(C. difficile)、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和大肠杆菌(E. coli)，这些感染通常发生在住院或手术治疗期间，或访问医疗保健机构。

这种新型的杀菌涂层是由化学修饰的金的小团块镶嵌在结晶紫(一种具有抗菌和抗真菌特性的染料)的聚合物中制成的，它是第一个在病房和候诊室常见的低强度环境光(300勒克斯)下成功杀死这些细菌的涂层。类似的涂层需要强光(3000勒克斯)，比如在手术室中发现的强光来激活它们的杀伤性能。

该研究的第一作者、伦敦大学学院化学专业的Gi Byoung Hwang博士说:“晶体紫等染料被广泛用于伤口消毒，是杀灭细菌和保持表面无菌的有前途的候选者。”当暴露在强光下时，它们会产生活性氧，而活性氧又会破坏细菌的保护膜和DNA，从而杀死细菌。当它们与银、金和氧化锌等金属搭配使用时，这种效应会被放大。”

“其他涂层可以有效地杀死细菌，但只有在暴露在对人体有害的紫外线或非常强的光源下才能有效地杀死细菌，而紫外线或强光源并不实用。我们惊讶地发现，我们的涂层在环境光下杀死金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的效果如此之好，这使它有希望在各种医疗保健环境中使用，”伦敦大学学院化学教授伊凡·帕金(Ivan Parkin)补充道，他是伦敦大学学院数学与物理科学学院的资深作者和院长。

研究小组意外地发现，这种涂层通过产生过氧化氢来杀死细菌，过氧化氢是一种用于隐形眼镜清洁剂溶液的相对温和的试剂。它通过化学攻击细胞膜起作用，因此需要更长的时间来对付有更多保护层的细菌。

“我们涂层中的金簇是通过光和湿度的作用产生过氧化氢的关键。鉴于这些簇只含有25个金原子，与类似的涂层相比，这种贵金属的需求量非常少，这使得我们的涂层具有更广泛的应用吸引力，”资深作者Asterios Gavriilidis教授(伦敦大学学院化学工程)评论道。

该研究由工程和物理科学研究委员会通过医疗材料制造的先进流动技术(MAFuMa)项目资助。

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(1)发表于自然通讯