英國科學家日前發(fā)現了一種新型抗菌聚合物，研究人員相信，這種新型抗菌材料可以大幅降低醫(yī)源性感染和由此產生的醫(yī)療設備故障。

英國科學家日前發(fā)現了一種新型抗菌聚合物

與醫(yī)療設備相關的感染可以導致系統(tǒng)性感染或設備故障，僅在英國每年導致的醫(yī)療保障體系耗資便將近10億英鎊。

這種能夠對包括尿路和靜脈導管在內的很多常用設備造成影響的細菌可以形成被稱為生物膜的菌落。這種大量集聚的生物膜形式可以保護細菌不受人體自身免疫系統(tǒng)和抗生素的影響。

諾丁漢大學藥學與分子醫(yī)學科學院的專家發(fā)現，將新材料涂在醫(yī)療器械表面可以阻止細菌附著并防止生物膜的形成。

這項研究由藥學院教授Morgan Alexander和Martyn Davies以及分子醫(yī)學科學院教授Paul Williams共同領導完成。

這一歷時4年的研究項目由全球健康慈善基金會維康基金(Wellcome Trust)資助，研究成果日前發(fā)表在《自然—生物技術》雜志上。

研究人員相信，新材料必須使用新技術才能被發(fā)現。他們認為確實存在更好的新型抗菌材料，但這意味著需要對數千種化學物質進行篩選并測試它們對細菌的反應。這是一項挑戰(zhàn)，其難度超越了傳統(tǒng)材料的研發(fā)和當前科學家對微生物與器械表面互動機理的理解。

這一發(fā)現得到了來自美國麻省理工學院(MIT)科學家的協(xié)助。他們首創(chuàng)了讓數以千計的獨特聚合物同時進行篩選的方法。

Alexander指出：“這是一個重要的科學突破。我們發(fā)現了一系列結構相關的新材料，可以大大減少致病細菌(綠膿桿菌、金黃色葡萄球菌和大腸埃希氏菌)的附著。”

“但當前對細菌與表面相互作用的理解還不足以實現這個新發(fā)現。而在麻省理工學院幫助下研發(fā)的新技術意味著成百上千種材料可以同時被篩選，以揭示其結構與性質之間的關系。”Alexander表示。

他補充說：“在使用這種高通量材料研發(fā)方法對總共數千種材料進行研究之后，我們終于發(fā)現了這種新型抗菌材料。而這是使用常規(guī)技術無法做到的。”

新材料通過盡可能在早期(當細菌首次有可能附著的時候)防止生物膜的形成，以達到抗感染的目的。

在實驗室中，研究人員有效抵御了細菌在小鼠植入感染模型上的附著。與市面上銷售的含銀導管相比，細菌量減少了96.7%。通過防止細菌附著，人體自身免疫系統(tǒng)可以在它們形成生物膜之前殺死它們。

維康基金技術轉讓部主任Ted Bianco說：“感染由附著在植入物表面的微生物膜引起，傳統(tǒng)抗生素通常對此無能為力。”

“這對病人護理是非常大的挑戰(zhàn)，對于植入了像介入性導管、心臟瓣膜、人工關節(jié)等醫(yī)療器械的病人來說尤為如此。這些新聚合物的發(fā)現是一個很好的例子，它說明了如何運用材料科學的進步，幫助人們大力改善關鍵醫(yī)療元件的性能。就像材料科學帶給我們不粘鍋一樣，我們也期待著"不粘"細菌醫(yī)療器械誕生的那一天。”

細菌附著并進一步形成生物膜是醫(yī)療設備性能的關鍵挑戰(zhàn)。雖然這一研究尚處于早期階段，但是初步結果顯示前景十分光明。

研究人員表示，下一階段的研究將是對涂層的生產進行開發(fā)，確保新材料經得起臨床評估。發(fā)明者也在與醫(yī)療器材公司進行早期階段的洽談。