SLIPS技术力抗生物膜的形成

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2012.09.03

Photo: Joanna Aizenberg, Rebecca Belisle and Tak-Sing Wong. The word

图所示:Joanna Aizenberg, Rebecca Belisle Tak-Sing Wong共同的杰作,单词“SLIPS”即SLIPS涂覆技术,这一技术可以防水、防尘埃污染并且还能防止冰霜的形成。

在国家科学院学报(PNAS)发表的一篇文章中,以上三位研究领头人提出在固体表面涂覆一层固定的液体膜,便可阻止细菌的生长从而抑制生物膜的形成。

这项技术被称为SLIPS(滑润液体注入多空表面)技术该技术通过创建一个混合表面,其中液态层使其显得极其光滑

由于生物膜的病原体很难被除去其残留在机械和其制造工具的表面形成一个坚硬的表皮,它可以抵抗常规商业洗涤和消毒方法,从而成为恒定的污染源,这会导致产品的保质期降低,并存在潜在致病能力

SLIPS的工作原理

美国哈佛大学工程与应用科学学院(SEAS)哈佛生物工程研究所核心成员Aizenberg教授告诉FoodProductionDaily.com“以润滑液填充在多孔固体基质的表面,润滑液会在整个基质表面形成一个光滑平坦的润滑层。这一极光滑的表面使细菌没办法吸附在上面。尤其是在该液体层表面流动性极高的情况下,细菌和液体表面相互间的分子间作用力很难建立。SLIPS技术可以广泛的运用到工业金属中,比如铝(它用于机械和食品加工包装)”。

Aizenberg指出,他们所面临的主要问题之一是如何确定合适的润滑流体材,因为它必须不能与水混溶,并且还必须具备低毒性生物的特性。化工涂料抗生素和纹理的表面都被用来尝试阻止生物膜的建立。

Aizenberg进一步解释道,传统的防生物附着的材料是固体状态,表面原子和分子是静态的,随着时间的推移会与细菌间建立永久的相互作用(即表面的附着力强)。所以,传统的固态抗生物黏泥材料在长期防止生物附着物方面并不理想。”

研究人员新的研究结果是静态和生理现实的流动条件下,SLIPS在七天内可阻止超过99.6%铜绿假单胞菌97.2%金黄色葡萄球菌以及96%大肠杆菌的生物膜附着。在长期阻止生物附着过程中,该技术的力度相当于最先进的聚乙二醇表面阻止生物膜力度的35倍。

后续工作

在今后的工作中,研究人员将就细菌是否是先附着在其表面然后滑落,或是漂浮在其表面,又或者是以松散的状态附着在膜表面上这些问题进行更深一步的探讨。

Aizenberg最后总结道:“以较低的成本,有效地在任何材料、任何几何形状上运用SLIPS技术是大型工业生产得理想选择。我们正在逐渐优化SLIPS技术,我们希望在不久的将来可以看到SLIPS技术在相关产品中得到切实的运用并且殷切的希望SLIPS技术可以提供一个低粘附性易于清洁的表面以除去细菌或病原污染,降低疾病传播的风险。

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