Advanced Healthcare Materials:立体化学抗菌策略——管控微生物的“分子拒马”

人类自诞生以来一直与微生物共存。站在人类的视角,微生物有好有坏:有益菌保护人类健康,如肠道菌群或皮肤菌群;致病菌会导致发炎感染等,甚至威胁生命。面对复杂的微生物群体,人类应该如何应对呢?实践证明:一味杀菌并不理想,超级细菌已对人类发出警告。其实致病菌在菌群中占据的比例极小,卫生的内涵是减少致病菌的扩散和传播,而非赶尽杀绝。中国智慧倡导不战而屈人之兵。在材料表面构建“分子拒马”屏障或许是实现人与微生物和谐共处的一种新途径。

北京化工大学王兴教授课题组依据细胞能够分辨材料表面的分子手性,提出了利用表面立体化学管控微生物的学术思想,并将其成功应用到纺织品的抗菌改性,实现了有效管控外界有害微生物黏附,同时不伤害人体皮肤自有菌群的双赢效果。

研究表明:通过立体化学改性,抗菌纺织品对细菌(革兰氏阳性菌:金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌;革兰氏阴性菌:大肠杆菌和铜绿假单胞菌)和真菌(白色念珠菌、黑曲霉和毛霉)具有广谱的抗黏附作用。且在经过50次循环机械水洗后,仍能保持抗菌黏附性能。由于其独特的立体化学抗菌机制,改性纺织品对皮肤无刺激和致敏性,不伤害皮肤的正常菌群。此外,该材料表面疏水,符合纺织品的防水透气、长效稳定和安全舒适等应用需求,作为新型抗菌纺织品具有较好的应用潜力。

相关结果以“Stereochemical Strategy Advances Microbially Anti-adhesive Cotton Textile in Safeguarding Skin Flora”为题作为封面文章发表在Advanced Healthcare Materials(DOI: 10.1002/adhm.201900232)上。论文第一作者是北京化工大学生命科学与技术学院的徐江琪博士,通讯作者是王兴教授。