http://phys.org/news/2012-08-bacteria-resistant-materials.html
August 12, 2012
(Phys.org) -- 利用一種先進技術，Nottingham 大學的科學家發現某類新的聚合物，能防止細菌附著。這些新材料能明顯減少院內感染及醫療裝置故障。
與醫療裝置相關的感染能導致系統性感染或裝置故障，每年浪費 NHS 10 億英鎊的錢。影響眾多常用裝置，包括尿導管與靜脈導管 -- 細菌形成稱為「生物膜（biofilms）」的社群。這種「數大便是強（strength in numbers approach）」的策略使它們能夠對抗體內的自然防禦與抗生素。
藥學與分子醫療科學系的科學家證明，當新材料應用在醫療裝置的表面上，它們能抵抗細菌並防止它們形成生物膜。
這項研究由藥學系的 Morgan Alexander 教授以及 Martyn Davies 教授以及分子醫療科學系的 Paul Williams 所領導。結果今日已發表在 Nature Biotechnology 上。
這種新奇材料得利用一種新技術才能被發現
研究者認為存有某種新材料，其抵抗細菌的能耐更好，不過得先找到它們。這意味著篩檢幾千種不同的化學物質並測試它們對於細菌的反應 -- 這項挑戰超越了傳統材料開發或我們目前對於微生物體與表面之交互作用的理解。
在 MIT 專家的協助下才有這項發現 -- 他們當初開發此程序是為了能同時篩檢數千個獨特的聚合物。
Alexander 教授表示："這是一大科學突破 -- 我們發現一群結構相關的新材料，那大幅減少致病細菌（綠膿桿菌、金黃色葡萄球菌與大腸桿菌）的附著。我們之前利用當前對細菌--表面交互作用的理解，將無法找到這些材料。在 MIT 協助下所開發的這項技術，意味著幾百種材料能同時被篩檢，以揭露新的結構特性相關性。總共有數千種材料，利用這種高產量材料發現方法來研究，確認這些抵抗細菌吸附的新材料。這利用傳統技術不曾辦到。"
這些新材料在最早的可能階段阻止生物膜形成，從而防止感染 -- 那時細菌首度試圖要將自身附著在裝置上。在實驗室中，專家能夠將細菌的數量減少至百分之 96.7 -- 與市面上可買到的含銀導管相較 -- 而且在老鼠移植感染模型上，能有效抵抗細菌附著。透過防止細菌附著，身體自己的免疫系統能在細菌有機會產生生物膜之前殺死它們。
Ted Bianco，Wellcome Trust 的技術轉移主管，表示："由結合到移植物表面上之微生物生物膜所引起的感染，常無法以傳統的抗生素治療。在病患照護上，這使得它們成為一種重大挑戰，尤其是那些插入式醫療裝置，例如導管、心臟瓣膜與人工關節。這些新聚合物的發現是「材料科學進步如何被利用在我們改善臨床醫療元件的心力上」一個絕佳例子。正如同材料科學賦予我們不沾鍋，故我們期盼「不沾」醫療裝置到來的那一天。"
細菌附著與隨後的生物膜形成為醫療裝置之效能表現的關鍵挑戰。這是早期階段的研究，但初步結果前途非常無量。這項研究的下一階段將會是發展製造這些塗佈的方法，使這些材料的性能能夠在臨床上評估，而投資人與一些醫療裝置公司也在初步商討階段。
※ Combinatorial discovery of polymers resistant to bacterial attachment
http://dx.doi.org/10.1038/nbt.2316
Andrew L Hook, Chien-Yi Chang, Jing Yang, Jeni Luckett,＊ 生物膜如何形成？
Alan Cockayne, Steve Atkinson, Ying Mei, Roger Bayston,
Derek J Irvine, Robert Langer, Daniel G Anderson,
Paul Williams, Martyn C Davies, Morgan R Alexander
Nature Biotechnology 2012
doi: 10.1038/nbt.2316
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