在任何喜欢清洁卫生的人看来,生物膜——或者说黏液污物——简直可以说是致命的灾星。通常一瓶有效的清洁剂和一块破布就能解决厨房里黏腻的污物。但是人体内的生物膜菌落可没这么好对付——植入嘴里或身体其他部位、用于代替骨骼或其他身体组成部分的钛种植体会“沾上黏液污物”,受到污染。

要想清除这些污物,医生必须用清洁剂擦拭钛种植体(如果能擦到的话),或者用抗生素对付它们。有时候,如果体内植有钛种植体的病人出现了重度感染的症状,那么他可能就要接受更多的手术,将钛种植体从体内拿出,清洁完以后再重新植入体内。

而现在,如果以色列本古里安大学的研究人员没弄错的话,病人们或许不必再费心思对付生物膜形成的污物了。

本古里安大学生物工程系的研究人员对能够防止生物膜形成的技术进行了研究。在《Advanced Materials Interfaces》三月刊的一篇报道中,这些研究人员描述了这些技术,尤其是一种使用纳米金属制作的涂层。研究显示,这种涂层会对生物膜产生不利影响,可阻止会形成黏腻污物的细菌在金属部件上安家。

水会给细菌提供环境,让它们粘附在物体表面,因此,细菌碰到水时就会形成生物膜。

这项技术也会给工业部门带来好处,例如食品加工工厂、远洋船舶、桥梁等。在这些地方,细菌会接触到水,生成具有潜在破坏性的生物膜,引发疾病,致使物品生锈或产生其他变质。一切存在类似情况的地方都会受益于这项技术。

研究人员表示,他们的方案解决了“一个设计环境友好型材料、阻止物体表面危险细菌增长滋生的普遍需求”。这项解决方案很有可能可以防止粘附在物体表面的细菌形成的生物膜生成,将有望产生巨大的影响。

研究显示,碰到金属和水的时候,细菌往往会“定居下来”。和人类一样,为了生存,细菌通常会形成群体。在基因的驱使下,当细菌占领某一物体表面时,它就会经历一个既定的过程——从最初的附着到无可逆转的附着(也就是细菌牢固地安顿了下来,并和其他细菌相粘附,形成薄膜),再到传播散布(先前形成的薄膜会派出“代理人”到附近的物体表面,把那些地方也变成自己的领地。)

随着占领行为的不断继续,细菌会不断繁殖。在数量不断增加的同时,细菌的力量也会不断增强,使用抗生素或其他制剂清除这些细菌形成的黏腻污物会变得越来越困难。

研究显示,某些材料通常可以避免生物薄膜的形成,比如金属络合物薄膜(MCF)——一些经过了化学处理的纳米级金属薄膜。不过,目前几乎还没有人对这一现象进行深度研究。本古里安大学的研究人员测试了包括锌络合物薄膜(Zn-MCF)、铜络合物薄膜(Cu-MCF)等在内的各种不同材料,并在使用铜络合物薄膜实验时获得了成功。

研究人员称:“Cu-MCF这种复合物能够让热量和压力保持稳定,从而防止了金属离子散逸漏出。这种材料有望广泛应用于工业和医疗领域,抑制生物膜的形成。”

研究表示,将Cu-MCF用于物体表面后是否还能够起到抑制生物膜形成的效果“目前还未得到检验”。尽管如此,研究人员仍然非常看好这一技术的未来。

研究人员称:“这种抗黏附技术可以用于医疗植入、医学装置和外科设备——这些东西上的细菌会引发慢性疾病,阻挠抗生素治疗,从而危害身体防御系统。”