双重威胁铜表面，在几分钟内杀死细菌

最新的战士在对抗抗生素耐药性可能会有一个铜盾牌。一组纳米技术专家开发了一种铜基物质，可以在几分钟内杀死其上99.99%以上的细菌。

长期以来，铜一直以其抗菌性能而闻名——它被用于水净化和伤口消毒，因为它可以杀死细菌。但它通常是相当缓慢的作用:一个普通的铜表面可以杀死大约97%的金黄色葡萄球菌(金葡萄球菌)大约四个小时。

这种新的铜表面，描述在a纸在生物材料,它可以在两分钟内杀死超过99.99%的相同细菌，这意味着它可以非常有效地对抗对抗生素有耐药性的细菌菌株。

这种材料是由铜和锰合金一起制成的，然后去除99%的锰原子，这一过程被称为脱合金。

研究报告的合著者、澳大利亚皇家墨尔本理工大学(RMIT University)先进制造和材料研究人员马谦(Ma Qian)教授说，他们的材料对微生物如此危险，至少有两个原因。

首先是因为它的“微纳米”结构——也就是说，它在微米和纳米的尺度上呈现的形状。(作为背景，金葡萄球菌细菌细胞大约1微米(1000纳米)长，而铜离子的半径大约为0.1纳米。)

“(在微观尺度上)它有梳子状的峰，在每个梳子的齿内，都有纳米级的小孔隙，”钱说。

“所以有纳米级的空腔和微型空腔。”

这些腔中腔意味着有足够的空间供铜发挥作用。

“这个铜表面有一个巨大的表面积。每克这种铜表面，我们大约有11平方米，”钱说。

它的表面是“超亲水的”:它会吸水，而且吸得很快。

当一滴水落在一张纸上时，它通常会在纸表面停留一段时间，然后再沉入纸里。

当水滴到这个表面上时，它会立即下沉——在几分之一秒内，液滴和表面之间形成0°角。

“水会在0.18秒内扩散成一层平面薄膜，这是非常快的速度，”钱说。

钱先生的团队已经收集到的证据表明，水扩散到表面的速度如此之快，以至于它通过拉伸来破坏细菌细胞。

“这种机械拉伸会导致细菌细胞的结构退化。”

第二个威胁是铜本身。

“另一个特点是表面可以释放铜离子，这对细菌是非常有毒的，”钱说。

这些铜离子形成了一个“细菌抑制区”，这在普通铜周围是看不到的。

化学毒性与机械拉伸相结合，“使细菌更加脆弱”。

研究人员在实验室中展示了铜物质在直径50毫米的圆盘上的功效。最终，他们希望它能被用作门把手和医院、学校和其他公共场所的其他高接触表面的抗菌表面。它还可以用于口罩和空气过滤器。

钱说，下一步是在一些公共场所测试这种表面的功效，比如火车站或电影院的扶手上。

“理想情况下，我们可以在墨尔本或澳大利亚测试(这种物质)。”

该团队已经为这些测试申请了资金，并计划申请更多的资金(目前的研究由RMIT、CSIRO和CASS基金会资助)。

他们还计划调查这种表面对SARS-CoV-2的影响，看看它是否有助于控制COVID-19的传播。