諾丁漢大學的科學家們運用國家先進技術發現了一種新的抗菌聚合物 。這種新型材料可以有效減少醫院感染和降低醫療設備故障 。
醫療設備因細菌感染導致的設備故障可花費英國國家醫療服務體系(NHS)每年10億英鎊 。尿和靜脈導管設備通常最容易受到細菌生物膜的影響 。這種生物膜在數量上的集聚方式可以保護細菌對抗人體自身的免疫系統和抗生素的作用 。
藥劑學院和分子醫學科學院的專家們發現當新型材料被涂在醫療設備表面時,它們可以擊退細菌并防止其形成生物膜 。這項研究由藥劑學院的Morgan Alexander教授和Martyn Davies教授,以及分子醫學科學院的Paul Williams教授共同指導完成 。這個歷時4年價值一百三十萬英鎊的項目由威康信托贊助,并于2012年8月12日在著名學術期刊《自然生物技術》上發表 。
研究者們堅信他們可以找到更有效的抗菌材料 。這意味著篩選成千上萬不同的化學物質,并測試其對細菌的反應 。這是一個挑戰,超越了常規材料的發展和目前任何我們所了解的微生物表面的相互作用 。這個發現得到了美國麻省理工學院專家的幫助 。他們首創了讓數以千計的獨特聚合物同時進行篩選的方法 。
Alexander教授說:“這是一個重大的科學突破 。我們發現了一系列結構相關的新材料,可以大大減少致病細菌(綠膿桿菌,金黃色葡萄球菌和大腸埃希氏菌)的附著 。但當前對細菌表面相互作用的理解還不足于實現這個新發現 。在麻省理工學院幫助下研發的新技術意味著成百上千的材料可以同時被篩選以揭示結構與性質的關系 。總數量上萬的材料受到高通量材料方法的調查,并從中發現了這種抗菌新材料 。而這不是通過常規發現可以達到的 。”
新材料通過在早期(當細菌第一次嘗試附著的時候)防止生物膜的形成以達到抗感染的目的 。在實驗中,專家們有效抵御細菌附著在小鼠植入感染模型 。與市售的含銀導管相比,細菌量減少了96.7% 。通過防止細菌附著人體自身免疫系統可以在它們形成生物膜之前殺死它們 。
威康信托技術轉讓主任Ted Bianco說:“感染是由附著在表面的微生物膜引起 。傳統的抗生素通常對此無能為力 。這對病人護理是非常大的挑戰,尤其是對植入了像插入導管,心臟瓣膜,人工關節的醫療器械的病人 。這些新聚合物的發現是一個很好的例子 。它幫助我們努力提高關鍵醫療元件的性能,如同材料科學帶給我們不粘鍋,所以我們也期待著“不粘”細菌醫療器械誕生的那一天 。”
【新型抗菌材料】對抗細菌附著和隨后形成的生物膜是醫療設備性能的關鍵挑戰 。這是早期的研究階段,但是初步結果顯示前景相當被看好 。下一步即開發涂料的生產,確保新材料經得起臨床評估 。開發商也在與醫療器材公司進行洽談的早期階段 。
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