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每年因醫(yī)療設(shè)備消毒不過關(guān)所致的獲得性感染會(huì)產(chǎn)生大量的額外醫(yī)療花費(fèi)支出，抗生素的大量、不規(guī)范使用，也導(dǎo)致大量耐藥菌株的產(chǎn)生，這都對(duì)抗菌材料及治療措施提出了更高的要求。新型金屬無機(jī)抗菌材料具有快速減少創(chuàng)面菌群數(shù)量， 縮短消毒準(zhǔn)備時(shí)間，大幅提高緊急救治效率，減少交叉感染發(fā)生率，且無耐藥性的優(yōu)點(diǎn)，研發(fā) 安全、有效、抗菌譜廣的金屬無機(jī)抗菌材料已成為醫(yī)用材料研發(fā)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。

金屬無機(jī)抗菌材料分類

01銀系抗菌材料

主要分為兩大類：一是納米銀抗菌材料，指半徑在1～100 nm 的銀簇，以納米技術(shù)為基礎(chǔ)研制而成的新型抗菌材料，具有量子效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和極大的比表面積特性。因而， 納米銀具有傳統(tǒng)抗菌劑所無法比擬的優(yōu)良抗菌效果和安全性。二是以不同物質(zhì)為載體的載銀型抗菌材料，銀系抗菌材料在較低含量下也能殺死 650 多種包括至少 12 種多重耐藥菌在內(nèi)的人體致病微生物，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于醫(yī)用導(dǎo)管、骨質(zhì)粘合劑、宮內(nèi)節(jié)育器等醫(yī)療器械。研究發(fā)現(xiàn)納米銀顆粒的涂層不僅有很好的抑菌效果，且用作添加劑加入醫(yī)用材料中表現(xiàn)出明顯的抑菌效果和良好的生物相容性及安全性。

02銅系抗菌材料

在煉鋼時(shí)加入抗菌金屬銅，可以制得既具有不銹鋼的耐蝕性能，又具有優(yōu)良的抗菌性能的合金型抗菌不銹鋼，含銅抗菌不銹鋼具有良好的廣譜抗菌性能。針對(duì)不同醫(yī)用需求，可在不同類型醫(yī)用材料中注入銅進(jìn)行性能優(yōu)化，抗菌率隨注入劑量不同而變化。

03鋅系抗菌材料

指納米 ZnO 新型抗菌材料，具有安全性好、持續(xù)性好、高溫穩(wěn)定、透明等優(yōu)點(diǎn)，具有廣譜殺菌作用，且納米 ZnO 濃度提高一定范圍內(nèi)對(duì)細(xì)菌的抑制作用增強(qiáng)。

04鈦系抗菌材料

TiO2是化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐腐蝕，耐酸堿，無毒，具有較強(qiáng)的光催化氧化能力的材料，其對(duì)綠膿桿菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、牙枝菌和曲霉等近百種病菌都具有很強(qiáng)的殺菌能力。TiO2光催化抗菌材料可由微粉和薄膜復(fù)合的方式與各種基體相結(jié)合，目前已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化批量生產(chǎn)階段。在醫(yī)院病房、手術(shù)室及其他工作區(qū)域等有較多細(xì)菌存在的場所使用 TiO2 光催化抗菌建材材料，可起到有效抑制細(xì)菌、防止感染、凈化空氣的作用。

無機(jī)抗菌材料的抗菌機(jī)理

01電場吸附作用殺菌

材料表面緩慢釋放金屬離子，當(dāng)微量金屬離子達(dá)到微生物細(xì)胞膜時(shí)，因細(xì)胞膜帶負(fù)電荷而與金屬離子發(fā)生庫倫吸附，二者牢固吸附，使細(xì)菌的蛋白質(zhì)凝固，破壞細(xì)胞合成酶的活性，造成細(xì)胞喪失分裂增殖能力而死亡。

02催化作用殺菌

在光的作用下，金屬離子激活空氣或水中的氧，產(chǎn)生羥基自由基及活性氧離子，通過羥基自由基及活性氧離子的強(qiáng)氧化還原作用，在短時(shí)間內(nèi)破壞微生物細(xì)胞的繁殖能力，致其死亡。

03納米材料的表面效應(yīng)殺菌

如納米ZnO，在水、空氣及光照條件下，自行分解出自由移動(dòng)的帶負(fù)電的電子，同時(shí)留下帶正電的空穴，這種空穴可以激活空氣中的氧氣，產(chǎn)生有極強(qiáng)化學(xué)活性的活性氧，通過化學(xué)反應(yīng)達(dá)到殺菌的效果。