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南昌大學研究人員開發出可3D打印的智能抗菌材料

2016-04-25 18:20:16 未知

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近日，來自南昌大學的研究人員開發出了一種可以用在繃帶里的膠囊，該膠囊里面存儲著抗菌藥物。使用者可以借助這種膠囊控制其活性，從而幫助其抗擊具有耐藥性的細菌。

智能繃帶中含有銀納米顆粒（AgNPs），這些顆粒被包裹在一層碳里，位于一層磷酸鹽緩沖鹽溶液（PBS）下方。使用者只需按壓繃帶，就會導致層層互動，釋放出抗菌的銀顆粒

對多種藥物都有抗性的細菌菌株是21世紀里人類面臨的一個越來越普遍、越來越危險的威脅。為此，醫生們需要一種創新的設備可以精確、即時提供抗菌劑，使病菌無法適應。

日前，南昌大學化學學院教授王小磊及其同事開發出了一種特殊的抗菌材料，這種材料主要是一種被封閉在碳膜中的銀納米顆粒，可以作為可切換膠囊來使用。據天工社了解，這種超分子膠囊可以調節抗菌銀顆粒的活性，因此它具有三個不同的可切換模式——包裝、開啟和關閉。除此之外，尤為值得一提的是，這種材料還能夠被3D打印成各種形狀，用于廣泛的用途，比如培養瓶里的智能瓶蓋等。

使用該種材料3D打印的培養瓶智能抗菌瓶蓋

王小磊教授說，他們是在透射電子顯微鏡圖像中觀察到了一個意想不到的現象，從而獲得了這一成果。在顯微圖像中，這些膠囊似乎就像日常包裝水果的保鮮膜。

為了驗證這些膠囊的特點，王小磊教授的研究小組將它們與膏藥結合在一起。最終獲得的智能繃帶包括兩層：頂層含有滅菌的磷酸鹽緩沖鹽水，底層則包含了該抗菌膠囊。使用者只需簡單地按壓就會引起層間的相互作用，釋放出活性銀粒子，繃帶的顏色也從白色變為橙色，顯示繃帶處于開啟狀態。而如果這些銀顆粒聚集在一起則其抗菌作用關閉。

來自路易斯安娜理工大學的生物活性療法專家David Mills表示對于該研究成果印象深刻，稱該可切換抗菌設備是融合了納米技術、化學和材料科學的一個極好例子，同時也展示了3D打印對生物醫學領域的影響。“王的團隊正在幫助實現這樣一個未來，在這里醫療采用的是按需、高度個性化的方式，可以根據患者的個體特異性調整治療手段。”