http://phys.org/news/2013-11-germ-killing-nanosurface-front-hygiene.html
Nov 26, 2013
想像醫院病房、門把、廚房料理桌沒有細菌 -- 而且不需要任何一滴消毒劑、沸水或微波來掃除細菌。
這種理想狀態的背後，正是澳洲科學家的初步發現。
在一項於週四發表在 Nature Communications 期刊上的研究中，他們描述蜻蜓（dragonfly）如何使他們創造出一種奈米科技表面，能以物理方式殺死細菌。
這種能殺菌的材料稱為黑矽（black silicon），一種在 1990 年代意外發現的物質，現在對太陽能面板來說，是一種有前途的半導體材料。
在電子顯微鏡下，其表面如同針氈，只有 500 奈米高（五千億分之一公尺），科學家發現，那能在任何細菌接觸時，撕開其細胞壁。
這是所有斥水表面中首度被發現具有如殺菌劑般的物理特質。
去年，該團隊（由墨爾本 Swinburne 科技大學的 Elena Ivanova 所領導）去年對於發現蟬翼是綠膿桿菌（Pseudomonas aeruginsoa，一種投機細菌，那也會感染人類，而且已對抗生素產生抗藥性）的強力殺手而感到震驚。
近一步觀察，他們發現答案並非蟬翼上的任何生化反應，而是間隔規律的「奈米柱（nanopillars）」，當細菌落在表面之上時，它們被切成碎片。
他們研究一種身體是紅色的澳洲蜻蜓，稱為 wandering percher（拉丁學名：Diplacodes bipunctata）的透明前翼，檢查其奈米結構而有更進一步的發現。
其尖刺比黑矽上所看見的尖刺稍微小一點 -- 它們只有 240 奈米高。
蜻蜓的雙翼與黑矽在實驗室中進行性能測試，而二者都是心狠手辣的殺菌者。
對人類來說觸感柔順，而這些表面能摧毀二類型細菌，稱為：革蘭氏陰菌與革蘭氏陽菌，以及孢子，一種具保護作用的外殼，會在蟄伏的細菌外面包覆好幾層。
這三種目標病菌包含：綠膿桿菌、惡名昭彰的金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）以及枯草桿菌（Bacillus subtilis）的超韌孢子，那是一種分佈廣泛的土壤細菌，炭疽桿菌的表親。
在最初三小時的暴露下，殺菌率是每平方公分每分鐘 450,000 個細菌。
這比金黃色葡萄球菌感染人類所需的最小數量要大上 810 倍，至於綠膿桿菌更是高達 77,400 倍。
科學家表示，如果製造黑矽的成本是一種障礙，那麼還有其他許多選項適合用來製造奈米級殺菌表面。
"展現出類似效率的合成抗菌奈米材料.... 能輕易地大面積製造，" 他們寫道。
※ 相關報導：
＊ Bactericidal activity of black silicon
http://www.nature.com/ncomms/2013/131126/ncomms3838/full/ncomms3838.html
Elena P. Ivanova, Jafar Hasan, Hayden K. Webb,＊ 研究發現蟬翼構造能在接觸時殺死細菌（含影片）
Gediminas Gervinskas, Saulius Juodkazis, Vi Khanh Truong,
Alex H.F. Wu, Robert N. Lamb, Vladimir A. Baulin,
Gregory S. Watson, Jolanta A. Watson, David E. Mainwaring,
Russell J. Crawford.
Nature Communications 4, Article number: 2838
doi: 10.1038/ncomms3838
＊ 我們的皮膚防護何時出現破綻？
＊ 微波轟炸殺死外來入侵物種
＊ 南瓜皮或能把病菌嚇跑
＊ 抗敏科技大躍進特殊纖維瓦解過敏原
＊ 常見土壤礦物分解近乎無敵的prion
＊ 奈米粒子或擾亂免疫細胞功能
沒有留言:
張貼留言