科學家破解細菌密碼!「材質迷宮」表面設計讓細菌自投羅網
生物
07-13
英國諾丁漢大學的研究團隊開發出一種革命性的塑膠表面紋理設計,能有效阻止細菌在醫療器材上形成生物膜,這項突破性發現有望大幅降低院內感染風險,且完全不需要使用抗生素。
這項發表在《自然通訊》期刊的研究指出,當細菌接觸特定溝槽紋理的塑膠表面時,會意外啟動自我毀滅機制。研究團隊測試超過2000種不同塑膠材質與紋理組合後發現,聚氨酯材質上的微型凹槽能誘使細菌分泌潤滑物質,反而讓它們無法附著表面形成保護性生物膜。
研究主持人Paul Williams教授解釋:「傳統在醫療器材新增抗生素的方法會加速抗藥性產生。我們反向思考,直接改造器材表面材質,讓細菌『不喜歡』這種環境。」團隊結合電腦科學與機器學習技術,最終篩選出最有效的表面紋理設計。
這項技術特別適用於導尿管、呼吸管等常見醫療器材。荷蘭合作學者Jan DeBoer指出:「物理性表面紋理的優勢在於可直接應用現有器材材質,商業化門檻較低。」研究顯示,這種設計不僅能阻止細菌附著,還能啟用人體免疫系統清除殘留病菌。
目前研究團隊正與醫療器材廠商合作,希望將這項技術實際應用於臨床醫療。專家估計,若全面推廣可為英國國民保健署節省可觀的醫療支出。這項由EPSRC和Wellcome Trust資助的研究,為對抗日益嚴重的抗生素抗藥性問題提供了全新解決方案。
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