新型抗菌材料

诺丁汉大学的科学家们运用国家先进技术发现了一种新的抗菌聚合物。这种新型材料可以有效减少医院感染和降低医疗设备故障。

医疗设备因细菌感染导致的设备故障可花费英国国家医疗服务体系（NHS）每年10亿英镑。尿和静脉导管设备通常最容易受到细菌生物膜的影响。这种生物膜在数量上的集聚方式可以保护细菌对抗人体自身的免疫系统和抗生素的作用。

药剂学院和分子医学科学院的专家们发现当新型材料被涂在医疗设备表面时，它们可以击退细菌并防止其形成生物膜。这项研究由药剂学院的Morgan Alexander教授和Martyn Davies教授，以及分子医学科学院的Paul Williams教授共同指导完成。这个历时4年价值一百三十万英镑的项目由威康信托赞助，并于2012年8月12日在著名学术期刊《自然生物技术》上发表。

研究者们坚信他们可以找到更有效的抗菌材料。这意味着筛选成千上万不同的化学物质，并测试其对细菌的反应。这是一个挑战，超越了常规材料的发展和目前任何我们所了解的微生物表面的相互作用。这个发现得到了美国麻省理工学院专家的帮助。他们首创了让数以千计的独特聚合物同时进行筛选的方法。

Alexander教授说：“这是一个重大的科学突破。我们发现了一系列结构相关的新材料，可以大大减少致病细菌（绿脓杆菌，金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌）的附着。但当前对细菌表面相互作用的理解还不足于实现这个新发现。在麻省理工学院帮助下研发的新技术意味着成百上千的材料可以同时被筛选以揭示结构与性质的关系。总数量上万的材料受到高通量材料方法的调查，并从中发现了这种抗菌新材料。而这不是通过常规发现可以达到的。”

新材料通过在早期（当细菌第一次尝试附着的时候）防止生物膜的形成以达到抗感染的目的。在实验中，专家们有效抵御细菌附着在小鼠植入感染模型。与市售的含银导管相比，细菌量减少了96.7%。通过防止细菌附着人体自身免疫系统可以在它们形成生物膜之前杀死它们。

威康信托技术转让主任Ted Bianco说：“感染是由附着在表面的微生物膜引起。传统的抗生素通常对此无能为力。这对病人护理是非常大的挑战，尤其是对植入了像插入导管，心脏瓣膜，人工关节的医疗器械的病人。这些新聚合物的发现是一个很好的例子。它帮助我们努力提高关键医疗元件的性能，如同材料科学带给我们不粘锅，所以我们也期待着“不粘”细菌医疗器械诞生的那一天。”

对抗细菌附着和随后形成的生物膜是医疗设备性能的关键挑战。这是早期的研究阶段，但是初步结果显示前景相当被看好。下一步即开发涂料的生产，确保新材料经得起临床评估。开发商也在与医疗器材公司进行洽谈的早期阶段。

EurekAlert!