受傳統煎藥過程啟發，海大教授開發對付超級細菌的生物活性碳

如果關節或肌肉扭傷，你可能會去找中醫或國術館「喬骨」，然後貼上一種有奇特味道的黑色膏藥，台灣海洋大學黃志清教授團隊從中受到啟發，研發出「天然草本活性碳」，在抗氧化、抗發炎、抗凝血等方面大力發揮功效，且對超級細菌「多重抗藥金黃色葡萄球菌」的抑制率高達 99% 以上。

「天然草本活性碳」技術源自傳統中草藥煎煮過程，透過控制加熱的溫度、時間與方法，可以保留材料的生物活性碳，當草本天然物活性分子在轉換成活性碳的過度狀態中，聚合的天然物分子會自組裝在活性碳表面，這些高密度聚合天然物可大幅提升抗菌和抗病毒生物活性。

團隊以生物多胺分子「亞精胺（存於大豆、玉米等天然食物中）」來合成多胺生物碳，接著於體外進行試驗，證實其具有廣泛抗菌能力，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌、腸炎沙門氏菌等都有良好的抑菌活性。

海洋大學生命科學暨生物科技學系黃志清教授表示，抗菌機制主要是高正電性多胺生物碳會造成細菌細胞膜破裂，影響細菌代謝功能。

若和未形成生物碳的多胺前驅物比較，則多胺生物碳的最小抑制菌濃度低了近 2,500 倍（不需高濃度就能殺菌），且和已知具有抗菌能力的銀奈米粒子相比，濃度也低了近 5 倍。

在兔子感染金黃色葡萄球菌的細菌性角膜炎實驗中，團隊發現相較於市面常見的磺胺類眼藥水，多胺生物碳滴劑只需其十分之一濃度就可達更佳療效，這是因為多胺生物碳可打開角膜上皮細胞的緊密連結（tight junction，TJ，註），使得進入細菌感染部位的多胺生物碳為一般小分子藥物的 3 倍以上。

此外，多胺生物碳滴劑也能消滅多重抗藥性細菌如：耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（Methicillin-resistant Staphylococcus aureus，MRSA），抑制率高達 99%。根據團隊實驗，多胺生物碳在 3 天內就幾乎完全消滅傷口感染處的細菌，且相較於銀奈米粒子抗菌劑容易引起高度發炎反應，多胺生物碳幾乎不引起發炎現象，也因此能讓傷口癒合速度提升 2 倍。

此外，由於銀奈米粒子有釋出金屬離子的疑慮，對生物毒性未知，不太能直接應用於傷口敷料產品，但以天然草本活性生物碳製成的敷料沒有這種風險。

除了多胺生物碳，團隊也和和長庚大學合作，開發出「薑黃生物碳」用於治療腸病毒 71 型，發現不同的生物天然草本活性碳可應用於不同的病毒抑制。

未來，團隊希望這種材料可商用化成噴霧、洗手乳、藥劑、口服藥粉等，成為另一種抗菌利器。