研究人员开发了一种新的超级细菌破坏涂层，可用于伤口敷料和植入物，以预防和治疗可能致命的细菌和真菌感染。该材料是迄今为止开发的最薄的抗菌涂层之一，可有效对抗多种耐药细菌和真菌细胞，同时不伤害人体细胞。

抗生素耐药性是一个主要的全球健康威胁，每年导致至少 700,000 人死亡。如果不开发新的抗菌疗法，到 2050 年，每年的死亡人数可能会上升到 1000 万人，相当于 100 万亿美元的医疗保健费用。

虽然真菌感染的健康负担鲜为人知，但在全球范围内，它们每年导致约 150 万人死亡，而且死亡人数还在增加。例如，对住院 患者的新威胁是常见真菌曲霉，它会导致致命的继发感染。

由 RMIT 大学领导的团队的新涂层基于超薄 2D 材料，迄今为止，该材料主要用于下一代电子产品。

对黑磷 (BP) 的研究表明它具有一定的抗菌和抗真菌特性，但该材料从未被系统地检查过以用于潜在的临床用途。

发表在美国化学学会杂志《应用材料与界面》上的这项新研究表明，当 BP 在钛和棉花等表面的纳米薄层中传播时，可有效杀死微生物，用于制造植入物和伤口敷料。

联合首席研究员 Aaron Elbourne 博士说，找到一种可以预防细菌和真菌感染的材料是一项重大进步。

“这些病原体造成了巨大的健康负担，随着耐药性的不断增强，我们治疗这些感染的能力变得越来越困难，”RMIT 科学学院的博士后研究员 Elbourne 说。

“我们需要智能的新武器来对抗超级细菌，这不会导致抗菌素耐药性问题。

“我们的纳米涂层是一种双重杀虫剂，它通过撕裂细菌和真菌细胞来发挥作用，微生物将难以适应。要自然地进化出新的防御能力来应对这种致命的物理攻击，需要数百万年的时间。

“虽然我们需要进一步的研究才能在临床环境中应用这项技术，但在寻找更有效的方法来应对这一严重的健康挑战方面，这是一个令人兴奋的新方向。”

来自 RMIT 工程学院的联合首席研究员 Sumeet Walia 副教授此前曾领导使用 BP 进行人工智能技术和大脑模拟电子设备的开创性研究。

“BP 在有氧气的情况下会崩溃，这通常是电子产品的一个大问题，我们必须通过艰苦的精密工程来开发我们的技术来克服这一问题，”Walia 说。

“但事实证明，容易被氧气降解的材料是杀死微生物的理想选择——这正是研究抗菌技术的科学家们所寻找的。

“所以我们的问题是他们的解决方案。”

nanothin 杀虫剂的工作原理

当 BP 分解时，它会氧化细菌和真菌细胞的表面。这个过程被称为细胞氧化，最终将它们撕裂。

在这项新研究中，第一作者和博士。研究人员 Zo Shaw 测试了 BP 纳米薄层对五种常见细菌菌株的有效性，包括大肠杆菌和耐药 MRSA，以及五种真菌，包括念珠菌。

在短短两个小时内，多达 99% 的细菌和真菌细胞被破坏。

重要的是，BP也在那个时候开始自我降解，并在 24 小时内完全分解——这一重要特征表明物质不会在体内积聚。

该实验室的研究确定了有一个致命的抗菌作用，同时使人体细胞的健康和整个BP的最佳水平。

研究人员现在已经开始试验不同的配方，以测试在一系列医学相关表面上的功效。

该团队热衷于与潜在的行业合作伙伴合作，以进一步开发该技术，并已为其提交了临时专利申请。

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