細菌剋星再升級,美透過簡單雷射研發「強效」殺菌銅

作者 | 發布日期 2020 年 04 月 15 日 16:36 | 分類 環境科學 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


細菌在物體表面可以存活好幾個小時,再隨著我們東摸西摸轉移到另一個地方,繼續生長繁衍,不過當細菌接觸到具有殺菌效果的銅,就會踢到「鐵板」了,最近美國科學家更透過簡單的雷射技術,讓銅的滅菌效果更上一層樓。

「銅門把、銅握把可以殺菌」這聽起來很像會在網路上瘋傳的謠言,但其實銅在醫療上用途可以追朔公元前 2600 年的埃及時代,當時就有用在傷口與飲用水的殺菌,直到 1932 年抗生素出現之後,銅在醫療用途才慢慢減少。

那麼為什麼銅可以殺菌?首先銅具有優異的導電性與導熱性,僅次於銀,目前普遍用在電線,而也因為極佳的導電性,銅在接觸到細菌後,細胞膜的微電流會發生短路,造成細胞膜破洞,銅離子就能進入細胞內大肆破壞,讓細菌無法呼吸、吸收養分與代謝,最後慢慢死亡。一般來說,合金中的銅含量越高、環境中的相對濕度越高、環境溫度越高時殺菌力越強。

乍聽之下很厲害,但銅在醫療用途被抗生素取代也不是沒有原因,美國普渡大學材料工程學助理教授 Rahim Rahimi 表示,通常要花好幾小時才能殺死細菌。

這是因為銅金屬的表面通常非常光滑,接觸面積小很難殺死細菌,對此普渡大學想提高銅金屬對細菌的攻擊力,利用簡單的雷射處理,在金屬表面刻劃出奈米級花紋,提高細菌接觸到銅的表面積,進而加速滅菌速度,同時研究也指出,這提高銅表面親水性(hydrophilic),對於整形外科來說,這樣可讓骨細胞可更牢固附著其上,改善植入物與骨骼的融合程度。

根據團隊發表在《Advanced Materials Interfaces》的研究,經過雷射表面刻紋(Laser Surface Texturing)處理的銅金屬,針對不同的細菌菌株,40、90、60 與 120分鐘就可全滅,研究人員也證明,這種簡單的方法可以加速銅殺死耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)等超級細菌的速度。

只是這邊也要提一下,細菌跟病毒並不一樣,病菌大小是是病毒的一千倍大,也有基本構造,而病毒只有遺傳物質,其外再包覆一層蛋白質而已,也無法自己繁殖,本研究並沒辦法讓銅金屬可以殺死武漢肺炎(COVID-19)之類的病毒。

(首圖來源:普渡大學

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