世界首創(chuàng)！港大研制出最強(qiáng)「殺菌不銹鋼」，6小時(shí)殺滅99.99%新冠病毒
2021-12-14 11:27:23
作者：直觀學(xué)機(jī)械 來(lái)源：直觀學(xué)機(jī)械
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【導(dǎo)讀】全球首次！港大研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種能殺滅新冠病毒的含銅不銹鋼材料，6小時(shí)即可滅活99.99%的新冠病毒，對(duì)于H1N1禽流感病毒和大腸桿菌均有顯著殺滅作用。
不銹鋼，還能滅菌殺毒？
對(duì)，不但能，殺的還是新冠病毒！
近日，香港大學(xué)工程學(xué)院機(jī)械工程系黃明欣教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)，與港大李嘉誠(chéng)醫(yī)學(xué)院免疫與感染研究中心潘烈文教授的研究團(tuán)隊(duì)合作，發(fā)明了一種高銅含量的不銹鋼，能成功殺滅存留于其表面包括新冠病毒在內(nèi)的抗病原體。
這是全球已知首個(gè)有抗病原體功能的不銹鋼。
論文地址：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34853550/
這一成果于11月25日在《化學(xué)工程》學(xué)術(shù)期刊上（Chemical Engineering Journal）發(fā)表，論文題為『可抗擊新冠病毒的抗病原體不銹鋼』（“Anti-pathogen stainless steel combating COVID-19”）。
本研究論文通訊作者、香港大學(xué)機(jī)械工程系教授黃明欣
研究人員表示，他們新開發(fā)的不銹鋼合金可以在3小時(shí)內(nèi)滅活 99.75% 的 SARS-CoV-2 病毒，在6小時(shí)內(nèi)滅活 99.99%。
效果這么好，到底加入了什么神奇的成分？
答案是兩種常見的元素：銅和銀。
作為最流行的兩種無(wú)機(jī)抗菌元素，銀和銅具有業(yè)界廣為人知的廣譜抗菌、抗病毒的能力，而且對(duì)動(dòng)物細(xì)胞的毒性很低，是制備抗菌類材料的常用添加物。
之前的研究發(fā)現(xiàn)，純銅對(duì) SARS-CoV-2 和甲型流感病毒 （H1N1） 均表現(xiàn)出優(yōu)異的抗病毒效率。然而，在公共場(chǎng)所用純銅代替不銹鋼制品，成本高、強(qiáng)度低、耐腐蝕能力差，不切實(shí)際。
另一種方法是把銅通過鍍層或離子注入的形式加入不銹鋼，獲得抗菌效果。但使用這種方法，表面涂層的損壞會(huì)顯著影響不銹鋼的抗菌性能，導(dǎo)致使用壽命有限。
材料制備與實(shí)驗(yàn)
為了解決這兩個(gè)局限，研究人員使用銅粉和納米級(jí)氧化銀粉末，與不銹鋼粉混合，制備不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的銅-不銹鋼與銀-不銹鋼混合物，再通過燒結(jié)形成盤裝固體。同時(shí)，以純銅、純銀、純不銹鋼作為實(shí)驗(yàn)的對(duì)照組。
然后，將含有新冠病毒、大腸桿菌、H1N1病毒等多種病原體的培養(yǎng)液滴在測(cè)試材料上，定期觀察剩余病毒的濃度。
6小時(shí)滅活99.99%新冠病毒
實(shí)驗(yàn)觀測(cè)共進(jìn)行48小時(shí)，結(jié)果顯示，用銅和銀與不銹鋼進(jìn)行不同比例的混合，對(duì)上述多種病原體均有很理想的滅活作用。
如上圖所示，對(duì)于新冠病毒，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的銅-不銹鋼混合材料，在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行6小時(shí)后，可見病毒下降到不足0.01%，實(shí)現(xiàn)了對(duì)99.99%新冠病毒的滅活。
對(duì)于H1N1禽流感病毒，實(shí)驗(yàn)中的復(fù)合材料的滅活作用同樣十分明顯，滅活效果更好。
測(cè)試材料上的細(xì)菌和病毒繁殖情況，左下為純銅，右下方為未添加銅的不銹鋼。
差距一目了然。
而且，這種混合材料的抗菌性能長(zhǎng)期有效，即使其在使用過程中材料不斷受到破壞，也能長(zhǎng)時(shí)間保持對(duì)多種病原體的殺滅作用。
而且，這種材料可以使用現(xiàn)有的「粉末冶金」技術(shù)大量生產(chǎn)，成本效應(yīng)很高，便于推廣使用。
目前，新冠Omicron變體病毒的重新流行，為全球抗擊疫情形勢(shì)又一次敲響了警鐘，在此大背景下，港大的這項(xiàng)研究更顯出其重要意義。
如果這項(xiàng)創(chuàng)新被證明確實(shí)有效，既便宜又可以推廣，將顯著降低對(duì)機(jī)場(chǎng)、火車站等公共交通區(qū)域以及電影院、體育場(chǎng)等人群聚集地的消毒成本。
目前，研究人員在與業(yè)內(nèi)尋求合作，以進(jìn)一步測(cè)試這種材料在替代不銹鋼材料方面的應(yīng)用，比如電梯按鈕、門把手和樓梯扶手等公共區(qū)域中人們最常接觸的地方。
參考資料：
https://www.chinadailyhk.com/article/250824
https://www.hku.hk/press/news_detail_23696.html
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34853550/
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