陳根：石墨烯與抗菌分子結合，高效對抗細菌感染_風聞

文|陳根

一直以來，與醫療植入物相關的細菌感染問題，都是醫療行業需要面對的挑戰。感染時，某些細菌會在外科植入物上形成難以穿透的表層生物膜，嚴重時植入物與骨骼無法連接甚至不得不取出。無疑，這給患者和醫療人員都帶來了負擔。

針對這一問題，近日，瑞典查爾姆斯理工大學的研究人員開發了一種新技術——將不溶於水的殺菌分子塗覆在基於石墨烯的材料上，使分子以連續、受控的方式從材料中釋放出來，從而對抗手術植入物的細菌感染。

石墨烯作為附着材料，在疏水分子和藥物相互作用中扮演了重要角色。為了用於人體內，其必須附着在其他材料上。松蘿酸具有良好的殺菌特性，可以有效阻止細菌形成核酸，特別是抑制RNA合成，從而阻止細胞內蛋白質的產生。在這項研究中，石墨烯材料覆蓋着松蘿酸。

這樣一來，植入物表面覆上一層石墨烯能形成保護層，令細菌難以附着，而且能夠劃破並殺死細菌，使患者無須接受抗生素治療，降低移植排斥反應風險。但這一過程中，其他有益菌可能會被誤傷，因作用範圍有限，全身微生物平衡大多不會受影響。

此外，石墨烯不會影響骨結合過程，即植入物與骨組織直接接觸，反而，其有益骨細胞。這是因為，石墨烯附着不會損傷人體細胞。因為細菌直徑是1微米，人體細胞直徑是25微米，石墨烯對細菌是致命尖刀，對人體細胞而言不過是個小刺。

為了研究這一技術的廣譜性，研究人員又在被金黃色葡萄球菌和表皮葡萄球菌感染的模擬材料上進行了測試，這兩種細菌在醫療植入物上形成的生物膜上尤為常見，結果同樣有效。

**由於將疏水分子與石墨烯結合的工藝流程十分簡單，且緩釋作用能夠長期抑制細菌形成生物膜，**未來這項技術可能會在植入物感染和預防上發揮重大潛力。

總的來説，將石墨烯與抗菌分子結合的方法簡單且有效，未來有望為生物醫學產品抗菌鋪平道路。目前，研究人員正在進行相關試驗，探索結合其他疏水分子以及開發具有更大潛力預防或治療各種臨牀感染的藥物。