科技日?qǐng)?bào)記者 張佳欣
石墨烯以其強(qiáng)大的殺菌性能，有望成為抗擊耐藥細(xì)菌領(lǐng)域的顛覆性技術(shù)。瑞典查爾姆斯理工大學(xué)研究人員利用普通冰箱貼中的磁鐵技術(shù)，研發(fā)出一種超薄的針刺狀表面，作為導(dǎo)管和植入物的涂層，可殺死醫(yī)療設(shè)備表面99.9%的細(xì)菌。相關(guān)論文發(fā)表在近日出版的《先進(jìn)功能材料》雜志上。
醫(yī)源性感染是全球普遍存在的問題，給患者帶來巨大痛苦，導(dǎo)致高昂的醫(yī)療費(fèi)用，并增加了抗生素耐藥性的風(fēng)險(xiǎn)。大多數(shù)醫(yī)源性感染與各種醫(yī)療產(chǎn)品的使用有關(guān)，如導(dǎo)管、髖關(guān)節(jié)假體、膝關(guān)節(jié)假體和牙科植入物，細(xì)菌能通過這些醫(yī)療設(shè)備表面進(jìn)入人體。
研究團(tuán)隊(duì)此前已經(jīng)證明，垂直排列的石墨烯薄片可防止細(xì)菌附著在基材上，薄片可將細(xì)菌切割成碎片并殺死。但是，他們一直無法控制石墨烯薄片的取向方向，因此無法將材料應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)備表面。
現(xiàn)在，研究團(tuán)隊(duì)找到一種方法，可在多個(gè)不同方向上以非常高的取向一致性來控制石墨烯的效果。這種新的取向方法能將石墨烯納米片整合到醫(yī)用設(shè)備表面，可殺死99.9%的細(xì)菌，為制造醫(yī)療石墨烯殺菌設(shè)備提供了可能性。
通過以圓形排列方式布置磁體，使陣列內(nèi)的磁場(chǎng)排列成直線方向，研究人員成功誘導(dǎo)石墨烯均勻取向，并在任何形狀的表面上都達(dá)到了極高的殺菌效果。這一方法被稱為“海爾巴赫陣列”，意味著在磁體陣列內(nèi)部，磁場(chǎng)得到加強(qiáng)并變得均勻，而在另一側(cè)則減弱，從而實(shí)現(xiàn)了石墨烯的強(qiáng)單向取向。這種技術(shù)與冰箱貼中的磁鐵技術(shù)相似。
研究人員還表示，這種新技術(shù)在電池、超級(jí)電容器、傳感器和耐用防水包裝材料等領(lǐng)域也有巨大的應(yīng)用潛力。
