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龍巖學院陳晰、清華危巖教授《ACS AMI》：長效抗菌橡膠基環保復合材料

2022-12-10 來源：高分子科技

近日，龍巖學院陳晰、清華危巖教授課題組在《ACS Applied Materials & Interfaces》期刊上發表了題為“Durable and Nontoxic Natural Rubber-Based Composites with Antibacterial Properties”的文章（DOI：10.1021/acsami.2c20867，IF：10.383）。

新冠肺炎已經在全世界感染了6億多人，這次疫情已造成了嚴重的全球衛生和經濟危機，人們開始意識到預防措施的重要性，例如醫用膠乳制品中的膠乳手套可以減少感染病毒或細菌的機會；醫用膠乳制品中的避孕套可以隔離傳染源，在預防性傳播疾病方面發揮著至關重要的作用；醫用膠乳制品中的乳膠導尿管為無法下床的患者帶來了方便。然而，醫用天然膠乳制品的撕裂強度和拉伸強度不足，缺乏耐久性又不能抵御革蘭氏細菌，使其侵入體內并導致尿路感染、肺炎、心臟病、敗血癥和死亡。由于醫用天然膠乳制品的研發涉及交叉學科且原材料獲取不易等因素極大阻礙了醫用膠乳制品的研發。該課題組將無機晶須引入天然膠乳中，合成具有強機械性能、優異抗菌性能、出色耐水特性及熱穩定性能的晶須/天然膠乳復合材料。特別值得一提的是在全世界首創了模板法觀察天然膠乳抗菌情況，這種辦法可以快速直觀觀看復合膠乳抗菌效果，為研究抗菌膠乳的機構和工廠提供了極大的便利。同時彌補了抗菌天然膠乳學科多年來研究體系的不完整，建立了一套完備的抗菌天然膠乳制品研究體系，為開創該新交叉學科奠定了夯實的基礎。該論文的第一單位為龍巖學院，第一作者及第一通訊作者為龍巖學院陳晰高級實驗師，該論文的第二單位為清華大學，第二通訊作者為清華大學危巖教授。此論文是在危巖教授指導下完成。

圖1.體外抗菌性能（a） 24小時后，純天然膠乳和NDZ101-晶須/天然膠乳對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌和表皮葡萄球菌的抑制區； (b)在顯微鏡下觀察到NDZ101-晶須/天然膠乳復合材料的抗菌作用；(c) 24小時后，針對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌和表皮葡萄球菌的純天然膠乳和NDZ101晶須/天然膠乳的生物顯微鏡圖像（×1000）

圖2. 樣品拉伸斷裂表面的SEM顯微照片（a）未改性–CaCOw/天然膠乳復合材料和NDZ101–CaCOw/天然膠乳復合材料；（b）未改性–T–ZnOw/天然膠乳復合材料和NDZ101–T–ZnOw/天然膠乳復合材料；（c）未改性–MSOw/NR復合材料和NDZ101–MSOw/天然膠乳復合材料；（d）在復合材料中純的天然膠乳與NDZ101-晶須的反應機理圖。

圖3. (a, b, and c)純膠、未改性晶須/天然膠乳復合材料和NDZ101–晶須/天然膠乳復合材料的吸水率；(d)純膠、未改性晶須/天然膠乳復合材料和NDZ101–晶須/天然膠乳復合材料吸水的過程機理；(e and f)在氮氣下，純膠和NDZ101–晶須/天然膠乳復合材料熱穩定曲線。

圖4.純天然膠乳和NDZ101–T–ZnOw/天然膠乳復合材料對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌和表皮葡萄球菌24小時體內抗菌性能圖；（b）純天然膠乳和NDZ101–T–ZnOw/天然膠乳復合材料的生物相容性；（c）純天然膠乳和NDZ101–T–ZnOw/天然膠乳復合材料的細胞存活率。

原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.2c20867

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（責任編輯：xu）

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