立即释放
在北卡罗莱纳州立大学的研究人员成功地将“光敏剂”到一系列的聚合物,使这些材料来呈现细菌和病毒的能力不活动只使用环境中的氧和可见光波长的光。这种新方法开启了大门,一系列旨在减少耐药病原体的传播的新产品。
“耐抗生素病原体的传播,包括所谓的‘超级细菌’,对公众健康构成严重威胁数以百万计的医疗案件每年发生仅在美国,”礼Ghiladi,北卡罗来纳州立化学副教授,工作纸的相应的合着者说。“许多这些感染是由表面传播的病原体引起的。
“我们这项工作的目标是开发出实际使用自消毒,无毒,有弹性足够的材料。并且,我们已经成功了。”
“A lot of work has been done to develop photosensitizer molecules that use the energy from visible light to convert oxygen in the air into biocidal ‘singlet’ oxygen, which effectively punches holes in viruses and bacteria,” says Richard Spontak, distinguished professor of chemical and biomolecular engineering, professor of materials science and engineering at NC State and co-corresponding author of the paper. “There is no resistance to this mode of action.
“不过,以前的工作在这个领域的大部分已经使用的基材进行 - 如纤维素 - 是不是像医院的地方日常使用的实用性。我们的工作在这里移动远远超出了“。
新的方法包括将光敏剂加入疏水的半结晶弹性体中,这种弹性体具有防水和机械弹性,同时也允许氧气进入光敏剂。更重要的是,光敏剂在材料中的分布意味着即使材料表面被划伤或磨损,它仍将保持其抗菌性能。
“这篇论文侧重于一类聚合物,但它的概念,证明了把这些光敏剂到一系列的强大的‘软’材料,在不影响功能的能力,从根本上证明,” Spontak说。“这是冰山的一角。”
在实验室测试中,研究人员发现,一种嵌入光敏剂的聚合物在光照60分钟后,至少灭活了99.89%的五种细菌菌株和99.95%的两种病毒。
“我们还证明了我们可以在一个相对简单的过程让使用市售光敏剂和聚合物这些材料,” Ghiladi说。“这使得大规模制备两个可行的和比以前的方法来创建光敏剂材料更便宜。
“我们目前正在寻找合作伙伴,与我们一起研究使用这些材料来处理国家重要的病原体,比如被CDC列为‘紧急’危险级别的艰难梭菌和炭疽菌。”
“虽然我们要追求高科技环境下的应用,如医院,我们认为这是为改善健康贫困地区潜力巨大,” Spontak说。“如果我们能够开发自消毒的项目,有助于限制疾病的领域蔓延与有限的医疗资源,我们可以节省大量的生活。”
本文,“光动力聚合物作为综合抗感染材料:走在日益增长的全球威胁的前面发表在杂志上ACS应用材料与界面.这篇论文的第一作者是Bharadwaja Peddinti,他是北卡罗来纳州立大学的博士生。该论文由北卡州立大学生物科学副教授弗兰克·斯科勒(Frank Scholle)共同撰写。
这项工作是从北卡罗莱纳州立非织造布协会和北卡罗来纳州的分析仪器设备,这是由北卡罗来纳州和美国国家科学基金会(下授权号ECCS-1542015)的资助支持执行。
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编辑注:研究摘要跟随。
“光动力聚合物作为综合抗感染原料:保持不断增长的全球威胁的未来”
作者: Bharadwaja S.T. Peddinti, Frank Scholle, Reza A. Ghiladi和Richard J. Spontak,北卡罗莱纳州立大学
发表:7月25日,ACS应用材料与界面
迪伊: 10.1021 / acsami.8b09139
摘要:为了应对表面粘附病原体日益耐药所带来的全球威胁,我们探索了含有- 1wt %四(4- n -甲基吡啶)卟啉锌(ZnTMPyP)的体热塑性弹性体膜的抗感染功效4+),光活性的抗微生物,其利用可见光来产生单线态氧。此光动力聚合物能够灭活5个细菌菌株和两种病毒分别至少99.89%和99.95%的成功,在曝光后,以非相干光60分钟的。不同于通常需要氧化的化学物质,致癌辐射或有毒的纳米颗粒其他抗感染的方法,我们的做法是特异性和安全/无毒的,并持续依赖于只是氧气和可见光的可用性。
