近日,東北大學秦皇島分校研成團隊通過包埋方法制備了新型長效抗菌復合涂層。其創新性地選用硅溶膠微膠囊作為基體,選取松油醇作為抗菌材料,讓硅溶膠對松油醇進行包埋。在理想條件下該新型抗菌涂層的滅菌率高達99.99%。在常規公共場合下,該新型抗菌涂層能夠在3分鐘內快速消毒當前和新出現的病原體且滅菌率高達90%,同時,在嚴重的環境脅迫下依然可以保持半年的持續效力。
其中,涂層所含的硅溶膠具有耐老化、防火等功能,對其內部的松油醇等易揮發物質起到了極大的保護作用。且其顆粒通過-Si-O-Si-化學鍵在支鏈中連接在一起而形成連續凝膠結構,此凝膠體系能阻止內部液體的轉移,即減少松油醇的揮發,增加抗菌時長。同時,硅溶膠吸附性強,可充分浸入充填到固體物,克服了傳統抗菌涂層覆蓋小縫隙難度大的缺點。
研究團隊用大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和白念珠菌作為實驗菌種,分別測試了它們與涂敷有抗菌涂層的培養基共培養時的細菌(或真菌)生長曲線,原始培養基作為實驗對照。發現原始培養基與大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和白念珠菌共同培養后,其細菌(或真菌)生長曲線幾乎不受影響,而復合抗菌涂層在 24 h 內完全抑制了細菌(或真菌)的生長,表現出高效且持久的抗菌活性。
此外還進行了涂層磨損穩定性能測試,發現未進行磨損時,三層涂飾樣本和二層涂飾樣本均表現出了優異的殺菌效率,高于 99%。當磨損次數逐漸增加到 30 次,兩層涂飾樣本的殺菌率明顯下降,對三種實驗菌種的 2 h 殺菌率均下降到 50%左右;而三層涂飾樣本在水洗 30 次后仍能保持 90%以上的殺菌率。
該項目為2022年10月我校與秦皇島市第一醫院開展的合作項目,共同進行實地抗菌效果檢測,并且得到了東北大學秦皇島分校啟動經費的支持。