佐治亚理工学院开发的电化学工艺可以提供针对细菌感染的新保护，而不会导致抗生素耐药性的增加。

该方法利用铜的天然抗菌特性，在不锈钢表面创造出极其微小的针状结构，以杀死大肠杆菌和葡萄球菌等有害细菌。它既方便又便宜，并且可以减少医院、厨房和其他表面污染可能导致严重疾病的场所对化学品和抗生素的需求。

它还可以拯救生命：一项针对耐药感染的全球研究发现，它们在2019年直接杀死了127万人，并导致近500万人死亡，使这些感染成为每个年龄段的主要原因之一。

“不用化学物质杀死革兰氏阳性菌相对容易，但对付革兰氏阴性菌却是一个重大挑战，因为它们的细胞膜厚且多层。如果这些细菌持续存在于表面，它们就会迅速生长，”该研究的主要作者，化学与生物分子工程学院的博士后学者。“我的目​​标是开发一种有效对抗革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌的无抗生素杀菌表面。”

Tripathi和她的同事——WilliamR.McLain教授、JulieChampion和前博士。学生JaeyoungPark和ThomasPho发明了一打二拳，克服了这些挑战，并且不会帮助细菌产生耐药性。

该团队首先开发了一种电化学方法来蚀刻不锈钢表面，在表面形成纳米尺寸的针状结构，可以刺穿细菌的细胞膜。然后，通过第二次电化学过程，研究人员将铜离子沉积在钢的表面上。

铜与细胞膜相互作用并最终损害它们。

“纳米纹理不锈钢可以杀死革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌，但我们希望增强可能高度污染的表面的抗菌活性，”Tripathi说。“纳米纹理不锈钢上的铜涂层为我们提供了非常高的抗菌活性。”

尽管铜具有已知的抗菌特性，但由于价格昂贵，它并未广泛用于对抗表面污染。Tripathi的方法仅在不锈钢上沉积一层薄薄​​的铜离子，因此具有成本效益，且不会影响材料的抗菌活性。

在该小组的研究中，双重攻击总共导致革兰氏阴性大肠杆菌减少97%，革兰氏阳性表皮葡萄球菌减少99%。

Tripathi表示，不锈钢可用于医疗环境中容易污染的常用工具，例如剪刀或镊子。它可以用于门把手、楼梯栏杆，甚至水槽——在这些地方，不锈钢通常是首选材料，表面细菌很常见，尤其是在医院或其他共享环境中。

她和她的同事开发的流程也可用于食品服务。Tripathi表示，这种方法可以相当容易地融入现有的工业流程中，其中不同的电化学涂层方法已经用于不锈钢食品储存容器。

Tripathi表示，未来的工作将调查这种镀铜纳米纹理不锈钢是否能有效对抗其他对人类健康有害的细胞。她还对探索这种钢材是否可以用于医疗植入物以帮助预防感染感兴趣。

由于它被证明可以有效对抗麻烦的大肠杆菌，她充满了希望。

特里帕蒂说：“考虑到最近加拿大卡尔加里杂货店爆发的大肠杆菌疫情，我在研究中特别有动力，认识到对抗表面上这种有弹性的细菌的紧迫性和重要性。”“它们可能很难消除。因此，如果我们能够有效消除大肠杆菌，我们就有很大机会消除表面上的许多细菌。”

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