科学家设计新的高效率抗菌织物,一小时内灭菌

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小编:资料来源:Zhejiang大学的研究员团队Chen Zhijie以及香港理工大学的Ma Kaikai助理教授Ma Kaikai团队

图丨织物复合材料的设计示意图,具有多功能应用前景(来源:PNAS)资料来源:DeepTech最近,智格大学研究员团队Chen Zhijie和香港理工大学Co的助理教授Ma Kaikai团队生产了一种基于四苯基苯基的多孔复合材料(TTE,TTE,Tetratenylenelene)。该材料通过独特的分子设计实现了出色的光催化抗菌功能 - 当通过轻度光激发(大约4.71W/m²的光强度)时,复合复合材料的表面可以极大地产生具有抗菌活性的活性氧。研究结果表明,在可见光下,大肠杆菌和金黄色葡萄球菌在短短1小时内实现了近100%的灭菌率。同时,它也具有极大的生物相容性和可重复性。该特征使该应用程序成为医疗保护领域的重要数量。基于优秀的光催化抗菌和潜在抗病毒能力,这种新的复合材料这种织物可以广泛用于制造防护设备,例如医疗防护服和医疗面具,也可以用作明智的伤口敷料。这项研究提供了创新的材料解决方案,以解决更严重的细菌耐药性问题,其光疗力将为开发抗菌环境材料开发新方法。照片|织物复合材料设计的示意图,具有多功能应用前景(来源:PNA)。传统的抗菌技术取决于化学消毒或抗生素,但很容易引起抗药性问题,并且存在诸如环境污染之类的局限性。相比之下,抗菌光催化技术使用光激活材料来产生活性氧气以杀死细菌,并具有高效率和维护等巨大好处。但是,现有的光催化材料通常面临一系列的鸡巴诸如可见光低,稳定性差和生物相容性不足之类的工程。这项研究结合了他们的专业福利,对智格大学化学系和香港理工大学时装与纺织学院。研究人员选择了金属有机框架(MOF)作为断裂点。由于它们的差异 - 结构和功能运行,这种类型的材料逐渐在光催化应用的理想平台上逐渐纳布。 Chen Zhijie的研究团队首先基于TTE开发了多孔框架ZR-TSS-1。在此基础上,MA Kaikai研究团队用细菌纤维素(BC,细菌纤维素)进行了编译,该纤维素(BC,细菌纤维素)底物并构建了稳定的复合ZR-TSS-1@BC复合材料。图chen Zhijie(左)和Ma Kaikai(右)(原产地:研究小组)通过原位增长,ZR-TSS-1微晶体均匀分布在BC的三维微观结构中,该结构生成一个复合材料,并具有Excecose材料Ellent的灵活性和机械性能,以及便携式和配件。该材料的设计灵感来自几项先前的研究[2],其中研究人员通过增强金属有机框架中的lotosensitive TTE单元,实现了可见光的光线和快速生成的自由载体。在创新的分子设计之后,这种现代材料具有一定的功能 - 可以很好地捕获并在可见光下释放。更多的灭菌活性成分等于具有保护功能的“金钟盖”的存在。 “这项研究中最重要的成功是,我们可以在宏观水平(例如一件衣服)上执行准确的原子或分子水平法规,这导致了材料性能的显着改善。” Chen Zhijie告诉DeepTech。具体而言,材料照明的可见范围高达500nm,光电流密度比传统的全碳环MO高3至4倍F,并且可以迅速产生超氧化物自由基和氧气氧,因此破坏细菌细胞膜是很好的。照片|与需要紫外线照明的传统材料相比,ZR-TSS-1的结构图(来源:PNA),这种新材料仅需要普通的可见光才能执行其功能,在公共环境条件下显示出稳定性和高活动性,并且质量损失极小。此外,这部小说的这种材料还显示出极大的生物相容性,在人类皮肤和NIH 3T3成纤维细胞的成纤维细胞中,细胞毒性非常低,并且在暴露于复合材料后不会损害细胞的形态,这可能会用于其在医疗保健和护理应用中的应用。在重复使用方面,材料在五个连续循环后保持了稳定的抗菌特性,并具有出色的耐用性。马·凯凯(Ma Kaikai)指出,表演的突破来自双重尤其是材料设计的Ynergy,TTE单元提高了光功能,而多孔BC底物优化了MOF的传播和细菌接触的效率。照片|比较ZR-TSS-1的光催化抗菌特性以及其他稳定的MOF材料(来源:PNA)不仅证明了实验室材料的抗菌特性,而且还通过一系列实验证明了它们潜在地应用于实际保护设备。例如,该材料可以用作面罩的填充剂或防护服,NA提供更安全,更有效的保护。与使用紫外灯或更高功率进行高灭菌性能的其他工作相比,本研究使用了相对微妙的荧光管。实验结果表明,该材料可以在1小时内达到几乎100%的灭菌率,超过了国际AATCC100:2019年纺织蚂蚁方法中指定的灭菌效果的18-24小时。基细菌涂料测试。马西指出:“这项成功不仅显示了MOF材料的效率,而且还为未来护理设备的设计提供了新的想法。” Ma Kaikaai教授于2026年春季招募了两名医生,并在表演领域的研究方向小型Christiansl材料及其复合材料进行了研究,以维持健康和维护环境。有兴趣的人请检查导师的个人主页(https://research.polymer.edu.hk/en/persons/kaikai-ma),并通过电子邮件与之联系。参考:1.ma,s。等。基于四苯苯乙烯的多孔框架组成,用于增强光催化抗菌活性。 PNA(2025)。 https://doi.org/10.1073/pnas.24230521222。马,s。 Et Al。用于光催化抗菌应用的稳定MOF和复合材料。 趋势化学。 (2024)https://dii.org/10.1016/j.trechm.2024.10.004。操作/类型:他钦隆

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