一種新的油漆製造技術可能很快使幾乎任何表面都無菌。研究人員製造了一種摻有銀奈米顆粒的油漆，這些奈米顆粒以其殺死細菌和其他微生物的能力而聞名，他們希望醫院能在牆壁和檯面上塗上這種油漆以對抗感染。
根據美國疾病控制與預防中心 (CDC) 的資料，每年有超過一百萬人感染醫院的細菌感染。銀本身是一種出色的細菌殺手，而且以奈米顆粒形式存在時，它殺死微生物的效力更強。到目前為止，它尚未顯示出對人類的任何不利影響。
然而，一些科學家擔心銀奈米顆粒可能並不像它們看起來那樣無害。關於它們的健康和環境影響的研究很少，而且銀在殺死有害微生物的同時也會殺死有益的微生物。此外，目前對使用銀奈米顆粒沒有任何限制，這些奈米顆粒已經出現在一系列消費品中，這些產品宣稱具有抗菌特性。
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“奈米顆粒非常小，它們與細菌相互作用並破壞細胞壁，”紐約城市學院的化學家、該研究的主要作者喬治·約翰說，該研究最近發表在《自然材料》雜誌上。他解釋說，這種破裂會殺死細菌。
一個銀奈米顆粒是小於 100 奈米或 1000 億分之一米寬的一小團銀原子。由於它們的尺寸，奈米顆粒表現出與它們較大的對應物不同的特性。它們更容易與周圍環境發生反應，這使得它們可以溶解在油漆中。奈米顆粒還在研究其潛在的醫療用途，尤其是在藥物輸送方面，因為它們能夠很容易地穿過細胞膜。
長期以來，人們都知道銀是一種良好的抗菌劑，而由這種金屬組成的奈米顆粒也不例外。約翰在大腸桿菌和金黃色葡萄球菌上測試了這種油漆。在這兩種情況下，當將菌株新增到塗有銀浸漬油漆的載玻片上並在有利條件下孵育時，兩種生物均未生長。相比之下，沒有塗漆的載玻片和塗有無銀油漆的載玻片都顯示出細菌生長。
北卡羅來納州立大學的化學副教授盧西恩·露西亞說：“它或多或少像肥皂或洗滌劑的效果。”奈米顆粒會破壞微生物的細胞壁。
露西亞和約翰都認為，細菌不會像對抗生素那樣對銀奈米顆粒產生耐藥性，因為它的攻擊方式是破壞細胞的物理結構，從而殺死它們。另一方面，抗生素會抑制細菌的活性，但不一定會殺死它們。“這就是銀的魅力所在，”露西亞說。“沒有辦法對它產生耐藥性。”
約翰說他也在嘗試不同大小的奈米顆粒。改變大小也會改變顏色。因此，藍色油漆將使用與紅色油漆不同大小的奈米顆粒。目前，他使用的銀奈米顆粒的大小會使油漆變成黃色。
下一步是進行更多的健康和安全測試，並確定油漆保持其殺菌特性的時間。約翰認為它將保持其殺菌能力長達三年，但他說可能會更長。
人們早就知道銀具有殺死細菌的能力，但並非所有人都認同在消費品中使用其奈米顆粒版本的想法。關於奈米顆粒保持其抗菌特性多長時間以及它們如何與其他生物相互作用的研究有限，這一點至關重要，因為這些顆粒具有穿透細胞膜的能力。如果防曬霜中含有銀奈米顆粒，有些人可能會感到不舒服。
密蘇里大學哥倫比亞分校的土木與環境工程師、正在研究銀奈米顆粒安全性的胡志強說：“當然，這是一種非常好的抗菌產品。”“但是，它也可以殺死良性的細菌。”
胡說，他主要擔心的問題之一是它們對水生生物的潛在影響。許多型別的細菌生活在湖泊和河流中，如果銀奈米顆粒進入這些水域，它們可能會破壞水生生態系統。
胡並不是唯一一個擔心的人。伍德羅·威爾遜國際學者中心和皮尤慈善信託基金資助的新興奈米技術專案首席科學顧問安德魯·梅納德也對缺乏對銀奈米顆粒使用的研究和監管表示擔憂。他說，這項技術正在不太可能的產品中湧現，如襪子、廚具和化妝品等。
梅納德說：“一種抗菌劑無處不在，包括兒童的毛絨玩具，但對其健康或環境影響一無所知。” “它有可能消滅一種對生態重要的細菌嗎？”
梅納德希望在將該技術應用於更多商業產品之前回答這個問題。另一方面，梅納德承認銀奈米顆粒的使用前景廣闊，尤其是在醫院環境中。
“我認為在很多地方都可以，”梅納德說。治療傷口患者或在醫院創造無菌環境是他認為的兩個良好應用案例。
他說：“銀是我們對抗多種微生物的最佳防線之一。” “在我們將如此強大的製劑投放市場之前，我們需要仔細考慮。”
本文由紐約大學科學、健康和環境報告專案Scienceline提供。