새로운 구리 표면은 단 2분 만에 박테리아를 제거합니다.

2021년 12월 13일

RMIT 대학교

표준 구리보다 박테리아를 100배 이상 빠르고 효과적으로 죽이는 새로운 구리 표면은 점점 커지는 항생제 내성 슈퍼버그의 위협에 대처하는 데 도움이 될 수 있습니다.

새로운 구리 제품은 RMIT 대학과 호주 국립 과학 기관인 CSIRO와의 공동 연구 프로젝트의 결과이며 최근 Biomaterials에 발표된 결과입니다.

구리는 일반적으로 발견되는 황금 포도상구균을 포함하여 다양한 종류의 박테리아와 싸우는 데 오랫동안 사용되어 왔습니다. 그 이유는 금속 표면에서 방출되는 이온이 박테리아 세포에 독성이 있기 때문입니다.

그러나 RMIT 대학의 Ma Qian 교수가 설명했듯이 표준 구리를 사용하면 이 프로세스가 느려지며 속도를 높이기 위해 전 세계 연구자들이 상당한 노력을 기울이고 있습니다.

"표준 구리 표면은 4시간 이내에 황금 포도상구균의 약 97%를 죽일 것입니다"라고 Qian은 말했습니다.

"놀랍게도 특별히 설계된 구리 표면에 황금 포도상구균 박테리아를 배치했을 때 단 2분 만에 세포의 99.99% 이상이 파괴되었습니다."

"따라서 더 효과적일 뿐만 아니라 120배 더 빠릅니다."

중요한 것은 이러한 결과가 어떤 약물의 도움 없이 달성되었다고 Qian이 말했습니다.

“우리의 구리 구조는 그러한 일반적인 재료에 대해 매우 강력한 것으로 나타났습니다.”라고 그는 말했습니다.

팀은 추가로 개발되면 학교, 병원, 가정 및 대중 교통의 항균 문손잡이 및 기타 접촉 표면은 물론 항균 호흡기 또는 공기 환기 시스템의 필터를 포함하여 새로운 소재에 대한 광범위한 응용이 있을 수 있다고 믿습니다. 얼굴 마스크.

팀은 이제 3D 프린팅 샘플 평가를 포함하여 코로나19를 유발하는 바이러스인 SARS-COV-2에 대한 강화된 구리의 효과를 조사하기 위해 노력하고 있습니다.

다른 연구에 따르면 구리는 바이러스에 대해 매우 효과적일 수 있으며, 이로 인해 미국 환경 보호국은 올해 초 구리 표면을 항바이러스 용도로 공식 승인했습니다.

연구 수석 저자인 Jackson Leigh Smith 박사는 구리의 독특한 다공성 구조가 빠른 박테리아 박멸제로서의 효율성의 핵심이라고 말했습니다.

구리와 망간 원자를 특정 형태로 배열하여 합금을 만드는 데 특수 구리 주형 주조 공정이 사용되었습니다.

그런 다음 "탈합금"이라는 값싸고 확장 가능한 화학 공정을 사용하여 합금에서 망간 원자를 제거하여 순수 구리 표면에 아주 작은 마이크로 크기 및 나노 크기의 구멍이 남게 되었습니다.

"우리의 구리는 빗 모양의 미세 공동으로 구성되어 있으며, 빗살 구조의 각 톱니 내부에는 훨씬 작은 나노 규모의 공동이 있습니다. 이는 거대한 활성 표면적을 가지고 있습니다"라고 Smith는 말했습니다.

"이 패턴은 또한 표면을 초친수성 또는 물을 좋아하게 만들어 물이 물방울이 아닌 평평한 필름으로 그 위에 놓이게 합니다."

"친수성 효과는 박테리아 세포가 표면 나노구조에 의해 늘어남에 따라 형태를 유지하기 위해 애쓰는 반면, 다공성 패턴은 구리 이온이 더 빨리 방출될 수 있게 해준다는 것을 의미합니다."

Smith는 "이러한 복합 효과는 박테리아 세포의 구조적 분해를 유발하여 유독한 구리 이온에 더 취약하게 만들 뿐만 아니라 구리 이온이 박테리아 세포로 흡수되는 것을 촉진합니다"라고 Smith는 말했습니다.

"박테리아 제거를 크게 가속화하는 효과의 조합입니다."

CSIRO의 Daniel Liang 박사는 전 세계 연구자들이 항생제의 필요성을 줄여 항생제 내성 슈퍼 버그의 증가를 줄이는 데 도움이 될 수 있는 새로운 의료 재료 및 장치를 개발하기 위해 노력하고 있다고 말했습니다.

Liang은 "약물 내성 감염이 증가하고 있으며 제한된 새로운 항생제가 시장에 출시되고 있는 상황에서 박테리아에 내성이 있는 물질의 개발이 문제를 해결하는 데 중요한 역할을 할 것"이라고 말했습니다.