龙岩学院陈晰、清华危岩教授《ACS AMI》：长效抗菌橡胶基环保复合材料

2022-12-10 来源：高分子科技

近日，龙岩学院陈晰、清华危岩教授课题组在《ACS Applied Materials & Interfaces》期刊上发表了题为“Durable and Nontoxic Natural Rubber-Based Composites with Antibacterial Properties”的文章（DOI：10.1021/acsami.2c20867，IF：10.383）。

新冠肺炎已经在全世界感染了6亿多人，这次疫情已造成了严重的全球卫生和经济危机，人们开始意识到预防措施的重要性，例如医用胶乳制品中的胶乳手套可以减少感染病毒或细菌的机会；医用胶乳制品中的避孕套可以隔离传染源，在预防性传播疾病方面发挥着至关重要的作用；医用胶乳制品中的乳胶导尿管为无法下床的患者带来了方便。然而，医用天然胶乳制品的撕裂强度和拉伸强度不足，缺乏耐久性又不能抵御革兰氏细菌，使其侵入体内并导致尿路感染、肺炎、心脏病、败血症和死亡。由于医用天然胶乳制品的研发涉及交叉学科且原材料获取不易等因素极大阻碍了医用胶乳制品的研发。该课题组将无机晶须引入天然胶乳中，合成具有强机械性能、优异抗菌性能、出色耐水特性及热稳定性能的晶须/天然胶乳复合材料。特别值得一提的是在全世界首创了模板法观察天然胶乳抗菌情况，这种办法可以快速直观观看复合胶乳抗菌效果，为研究抗菌胶乳的机构和工厂提供了极大的便利。同时弥补了抗菌天然胶乳学科多年来研究体系的不完整，建立了一套完备的抗菌天然胶乳制品研究体系，为开创该新交叉学科奠定了夯实的基础。该论文的第一单位为龙岩学院，第一作者及第一通讯作者为龙岩学院陈晰高级实验师，该论文的第二单位为清华大学，第二通讯作者为清华大学危岩教授。此论文是在危岩教授指导下完成。

图1.体外抗菌性能（a） 24小时后，纯天然胶乳和NDZ101-晶须/天然胶乳对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和表皮葡萄球菌的抑制区； (b)在显微镜下观察到NDZ101-晶须/天然胶乳复合材料的抗菌作用；(c) 24小时后，针对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和表皮葡萄球菌的纯天然胶乳和NDZ101晶须/天然胶乳的生物显微镜图像（×1000）

图2. 样品拉伸断裂表面的SEM显微照片（a）未改性–CaCOw/天然胶乳复合材料和NDZ101–CaCOw/天然胶乳复合材料；（b）未改性–T–ZnOw/天然胶乳复合材料和NDZ101–T–ZnOw/天然胶乳复合材料；（c）未改性–MSOw/NR复合材料和NDZ101–MSOw/天然胶乳复合材料；（d）在复合材料中纯的天然胶乳与NDZ101-晶须的反应机理图。

图3. (a, b, and c)纯胶、未改性晶须/天然胶乳复合材料和NDZ101–晶须/天然胶乳复合材料的吸水率；(d)纯胶、未改性晶须/天然胶乳复合材料和NDZ101–晶须/天然胶乳复合材料吸水的过程机理；(e and f)在氮气下，纯胶和NDZ101–晶须/天然胶乳复合材料热稳定曲线。

图4.纯天然胶乳和NDZ101–T–ZnOw/天然胶乳复合材料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和表皮葡萄球菌24小时体内抗菌性能图；（b）纯天然胶乳和NDZ101–T–ZnOw/天然胶乳复合材料的生物相容性；（c）纯天然胶乳和NDZ101–T–ZnOw/天然胶乳复合材料的细胞存活率。

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.2c20867

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（责任编辑：xu）

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