健康科普:如何讓致病菌無法黏在你身上,做到真正消除感染?
來源:環球科學
發布時間:2020-12-31
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  拜羅伊特大學的研究人員開發了一種新型生物材料,能消除了感染風險,加速了傷(shang) 口的愈合過程。這些納米結構材料基於(yu) 蜘蛛絲(si) 蛋白,可以防止細菌和真菌富集,同時又能積極幫助人體(ti) 組織的再生。因此,它們(men) 可以作為(wei) 理想的植入物、傷(shang) 口敷料、義(yi) 肢、隱形眼鏡和其他日常輔助設備的材料。這一結果發表在《材料》雜誌。

  公眾(zhong) 遠遠低估了感染的風險:微生物會(hui) 在一些藥物治療和日常生活所需的物體(ti) 表麵沉積。通常來說,它們(men) 會(hui) 形成一層致密且通常看不見的生物膜,即使是用清潔劑也不能輕易去除。此外,一些微生物通常還對抗生素和抗真菌藥具有耐藥性。這些細菌和真菌可以遷移到生物體(ti) 上相鄰的組織中。結果是,它們(men) 不僅(jin) 會(hui) 幹擾各種愈合過程,甚至會(hui) 導致致命的感染。

  研究人員通過一種新的研究方式,找到了解決(jue) 這一問題的新方法。他們(men) 利用生物技術生產(chan) 的蜘蛛絲(si) 蛋白,開發出了一種防止病原微生物附著的材料。即使是能抵抗多種抗菌劑的鏈球菌,也無法在這種材料的表麵沉積。因此,醫療器械、運動器材、隱形眼鏡、義(yi) 肢和其他日常用品上的細菌生物膜將很快將成為(wei) 曆史。

  此外,這種材料可促進人類細胞在其表麵上附著和增殖。如果它們(men) 可以用於(yu) 傷(shang) 口敷料、皮膚代替物或埋植劑,那麽(me) 它們(men) 就可以有效幫助受損組織再生。與(yu) 之前促進組織再生的其他材料不同,該材料真正消除了感染風險。因此,在不久的將來,這種抗微生物塗料將能用於(yu) 各種生物醫學和科技應用。

  到目前為(wei) 止,拜羅伊特大學的研究人員成功測試了兩(liang) 種類型的蜘蛛絲(si) 材料的抗微生物特性:分別是僅(jin) 有幾納米厚的薄膜和塗層,以及能作為(wei) 組織再生前體(ti) 的三維水凝膠支架。拜羅伊特大學生物材料係主任Thomas Scheibel教授解釋道:“截至目前,我們(men) 的研究已經獲得一個(ge) 開創性發現,能指導未來的研究工作。值得注意的是,這種生物材料的抗微生物特性並不是基於(yu) 毒性來破壞細胞。其中的關(guan) 鍵是該材料具有納米級結構,其表麵具有微生物排斥性。這使得病原體(ti) 無法附著在這些材料表麵。”

  Gregor Lang教授補充道:“另一個(ge) 特別棒的方麵是,我們(men) 再次證明大自然能製作高度先進的理想材料。天然蜘蛛絲(si) 對微生物侵染有很強的抵抗力,使用生物技術方法來複製這些特性是一個(ge) 突破。”他也是這篇文章的聯合作者,同時也是拜羅伊特大學生物聚合物加工研究小組的負責人。在實驗室中,研究人員將蜘蛛絲(si) 蛋白特異性地設計成多種納米結構,以優(you) 化其在特定應用中的生物醫學特性。

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