拜羅伊特大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種新型生物材料，能消除了感染風(fēng)險(xiǎn)，加速了傷口的愈合過程 。 這些納米結(jié)構(gòu)材料基于蜘蛛絲蛋白，可以防止細(xì)菌和真菌富集，同時(shí)又能積極幫助人體組織的再生 。 因此，它們可以作為理想的植入物、傷口敷料、義肢、隱形眼鏡和其他日常輔助設(shè)備的材料 。 這一結(jié)果發(fā)表在《材料》雜志 。
公眾遠(yuǎn)遠(yuǎn)低估了感染的風(fēng)險(xiǎn)：微生物會(huì)在一些藥物治療和日常生活所需的物體表面沉積 。 通常來說，它們會(huì)形成一層致密且通常看不見的生物膜，即使是用清潔劑也不能輕易去除 。 此外，一些微生物通常還對(duì)抗生素和抗真菌藥具有耐藥性 。 這些細(xì)菌和真菌可以遷移到生物體上相鄰的組織中 。 結(jié)果是，它們不僅會(huì)干擾各種愈合過程，甚至?xí)?dǎo)致致命的感染 。
研究人員通過一種新的研究方式，找到了解決這一問題的新方法 。 他們利用生物技術(shù)生產(chǎn)的蜘蛛絲蛋白，開發(fā)出了一種防止病原微生物附著的材料 。 即使是能抵抗多種抗菌劑的鏈球菌，也無法在這種材料的表面沉積 。 因此，醫(yī)療器械、運(yùn)動(dòng)器材、隱形眼鏡、義肢和其他日常用品上的細(xì)菌生物膜將很快將成為歷史 。
此外，這種材料可促進(jìn)人類細(xì)胞在其表面上附著和增殖 。 如果它們可以用于傷口敷料、皮膚代替物或埋植劑，那么它們就可以有效幫助受損組織再生 。 與之前促進(jìn)組織再生的其他材料不同，該材料真正消除了感染風(fēng)險(xiǎn) 。 因此，在不久的將來，這種抗微生物涂料將能用于各種生物醫(yī)學(xué)和科技應(yīng)用 。
到目前為止，拜羅伊特大學(xué)的研究人員成功測試了兩種類型的蜘蛛絲材料的抗微生物特性：分別是僅有幾納米厚的薄膜和涂層，以及能作為組織再生前體的三維水凝膠支架 。 拜羅伊特大學(xué)生物材料系主任Thomas Scheibel教授解釋道：“截至目前，我們的研究已經(jīng)獲得一個(gè)開創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)，能指導(dǎo)未來的研究工作 。 值得注意的是，這種生物材料的抗微生物特性并不是基于毒性來破壞細(xì)胞 。 其中的關(guān)鍵是該材料具有納米級(jí)結(jié)構(gòu)，其表面具有微生物排斥性 。 這使得病原體無法附著在這些材料表面 。 ”
【如何讓致病菌無法黏在你身上，做到真正消除感染？】Gregor Lang教授補(bǔ)充道：“另一個(gè)特別棒的方面是，我們?cè)俅巫C明大自然能制作高度先進(jìn)的理想材料 。 天然蜘蛛絲對(duì)微生物侵染有很強(qiáng)的抵抗力，使用生物技術(shù)方法來復(fù)制這些特性是一個(gè)突破 。 ”他也是這篇文章的聯(lián)合作者，同時(shí)也是拜羅伊特大學(xué)生物聚合物加工研究小組的負(fù)責(zé)人 。 在實(shí)驗(yàn)室中，研究人員將蜘蛛絲蛋白特異性地設(shè)計(jì)成多種納米結(jié)構(gòu)，以優(yōu)化其在特定應(yīng)用中的生物醫(yī)學(xué)特性 。
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