利用榴蓮殼提取物製造的敷料，其大小可定製——既可以用來處理外科傷(shang) 口，也可以用作普通繃帶。 （圖片來源：南洋理工大學）

新加坡南洋理工大學（NTU Singapore）的食品科學家以榴蓮（一種常見的熱帶水果）的外殼為(wei) 原料，研發出一種抗菌凝膠繃帶。

在東(dong) 南亞(ya) 被稱作“水果之王”的榴蓮披覆著帶尖刺的厚厚外殼，外殼部分通常被丟(diu) 棄，但其中包裹著種子的香甜果肉則是一種美味。

來自NTU的科學家從(cong) 榴蓮外殼中提取出高質量的纖維素，再配合生物柴油廠或肥皂廠丟(diu) 棄的甘油，最終開發出一種類似矽膠片的柔軟凝膠，並可以裁剪成尺寸和形狀各異的繃帶。

他們(men) 還將產(chan) 自麵包酵母的天然酵母酚（一種有機分子）添加到凝膠中，為(wei) 繃帶賦予抗菌屬性。

由NTU食品科學與(yu) 技術計劃主任William Chen教授領導的這項研究已發表在《ACS可持續化學與(yu) 工程》（ACS Sustainable Chemistry & Engineering）（美國化學學會(hui) 旗下的同行評審期刊）。

藥房出售的傳(chuan) 統水凝膠敷料常用於(yu) 處理外科傷(shang) 口，它有助於(yu) 清除多餘(yu) 愈合組織並減少疤痕。普通創可貼和紗布繃帶也大多能夠保持傷(shang) 口濕潤。

一款傳(chuan) 統水凝膠敷料 （圖片來源：嘉恒醫藥）

Chen教授表示，商場中出售的傳(chuan) 統水凝膠敷料由複合材料製造，比如聚甲基丙烯酸酯和聚乙烯吡咯烷酮那樣的高分子。部分具有抗菌性的產(chan) 品還添加了包括銀離子和銅離子在內(nei) 的金屬離子。這些醫用合成材料的製造成本明顯高於(yu) 由自然廢棄物生產(chan) 的新型水凝膠。

“具有抗生素耐性的超級細菌帶來的威脅日益加劇，我們(men) 需要更多抗感染手段。抗菌繃帶無害且生物相容，是保護開放傷(shang) 口的一種有效手段。這對於(yu) 受到慢性創傷(shang) 的糖尿病患者非常重要。”來自化學與(yu) 生物醫學工程學院食品科技係的Michael Fam客座教授Chen教授解釋道。

“我們(men) 將目前被大量丟(diu) 掉的榴蓮皮和甘油轉化為(wei) 有價(jia) 值的醫療資源，加速傷(shang) 口恢複並降低感染率。”

占榴蓮質量60%的外皮往往被棄置並燒掉，也是一個(ge) 嚴(yan) 重的環境問題。據Straits Times報道，新加坡2017年進口並消耗的榴蓮達14,300噸（約1000萬(wan) 隻）。

新型有機凝膠繃帶無毒並能夠自然降解，比傳(chuan) 統合成材料繃帶產(chan) 生更少的生態足跡。

治療代謝紊亂(luan) 方麵的專(zhuan) 家，NTU李光前醫學院副院長Andrew Tan副教授，在針對該發明的發表的獨立評論中指出，目前市場上在售的天然或合成水凝膠，幫助部分種類傷(shang) 口愈合中的有效性已得到人們(men) 的認同。

Tan副教授表示，“水凝膠繃帶無毒，並能夠為(wei) 創口補充水分，促進自溶性清創（人體(ti) 內(nei) 的酶和分泌的粘液軟化不良組織並將其清除的過程）。Chen教授工作中的創新性和獨特性在於(yu) 從(cong) 榴蓮殼中提取纖維素。這的確非常有趣——榴蓮殼上的尖刺容易傷(shang) 人，而從(cong) 榴蓮殼中提取的物質卻可用於(yu) 療傷(shang) 。”

為(wei) 什麽(me) 需要抗菌創口敷料

與(yu) 慢性疾病相關(guan) 的創傷(shang) 可能演變為(wei) 常見健康問題，比如較嚴(yan) 重的皮膚創傷(shang) 細菌感染。發表於(yu) 《歐洲聚合物雜誌》（European Polymer Journal）的文章(A. Gupta et al, 2019)統計，市場上每年消耗的創口敷料價(jia) 值約114億(yi) 美元。

新型水凝膠繃帶的臨(lin) 床優(you) 勢在於(yu) ，其中添加的天然酵母酚能夠抑製包括革蘭(lan) 氏陰性大腸杆菌和革蘭(lan) 氏陽性金黃色葡萄球菌在內(nei) 的細菌滋生，以及生物被膜（一層主要由細菌群落構成的、具有抗生素耐性的膜）的形成。

早期概念驗證中，將用作創傷(shang) 敷料的抗菌水凝膠在動物皮膚上進行了試驗，48小時內(nei) 表現出良好的抗菌效果。

在新的概念驗證中，水凝膠繃帶像目前商用的矽膠片一樣被敷在創口上，後者是整形外科手術中減少疤痕的不二選擇。

一款商用矽膠片 （圖片來源：aliexpress）

水凝膠的其他應用

有機水凝膠還可以在可穿戴、靈活可拉伸的電子設備中發揮作用，Chen教授在2019年發表於(yu) 《科學報告》（Scientific Reports）上的一篇論文中曾提出這一設想。

可穿戴設備由小的傳(chuan) 感器組成，後者能夠檢測心率和肢體(ti) 活動，就像智能腕帶一樣。這些設備能夠幫助醫護工作者監測偏遠社區老年人的健康狀況。

為(wei) 演示將水凝膠用於(yu) 可穿戴電子設備的可行性，研究人員利用從(cong) 豆渣（豆奶生產(chan) 中的副產(chan) 物）中提取的纖維素製造了一種能夠傳(chuan) 導電信號的水凝膠原型。

Chen教授補充道，“正如我們(men) 在論文中展示的，食品科學與(yu) 工程領域的基礎研究帶動了許多交叉學科發展，比如衛生保健、生物醫學和特種化學。”

這支來自NTU，花費兩(liang) 年時間研究並發表其研究成果的科研團隊正尋求商業(ye) 合作，將他們(men) 的抗菌凝膠繃帶帶向市場。

翻譯：張宇哲

審校：董子晨曦

引進來源：南洋理工大學（NTU）