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使用功能性奈米金屬,做為更有效的抗菌材料

奈米金屬抗菌,一直主導著抗菌領域的材料研發方向。傳統的抗菌方法,在製作奈米金屬上,傾向使用氣相沉積法、溶膠凝膠法、水熱合成法、沉澱法與氧化還原法等。最新的製作技術上,則是趨向於使用奈米金屬濺鍍的方式去執行。無論是哪種方法所產生的奈米金屬粒子,其優點在於這些粒子在材料表面的高比例面積分布,使得奈米金屬的抗菌效益得以有效的發揮。抗菌奈米金屬粒子,主要包括了奈米銀以及氧化鋅兩種。傳統的方式,都必須在溶液的狀態下產生離子態的金屬粒子,來殺死細菌。帶正電荷的奈米銀離子,可以藉由其與帶負電細胞膜表面的靜電電位差作用力,破壞細菌的細胞膜,並且進一步與細菌細胞蛋白質上的琉醇基結合,使細菌蛋白質變性,以致於無法繁殖甚至代謝與存活。氧化鋅則是運用鋅離子與周遭氧分子,產生高度的活性氧,同時引發活性自由基的生成,而破壞細菌的遺傳物質與蛋白質,也因此破壞了細菌的外層結構,達到抗菌的功效。

使用奈米銀離子或是鋅離子去做抗菌,除了每次抗菌會析出大量的離子金屬粒子,造成效能的損失之外,同時析出的金屬化合物,也對人體具有一定的毒性,僅適用於醫療上的傷口外敷消毒與殺菌,或是使用在各種抗菌紡織用品之中。

 

2015年,有研究單位提出在奈米金屬粒子表面,以共價鍵的緊密結合,修飾以10到80個不等數量胺基酸所組成的抗菌胜肽,達到奈米金屬離子與抗菌胜肽的雙重抗菌效率,藉此在同樣的抗菌效果下,僅可能降低奈米金屬離子的析出量。抗菌胜肽的主要作用,就是打開細菌的細胞膜,讓奈米金屬粒子,更容易進入細菌細胞將之消滅。

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當我們使用奈米金屬粒子殺菌時,這些析出的奈米金屬離子顆粒小至可以輕易地進入細胞,人體細胞無法代謝掉這些粒子,久而久之就會對細胞產生影響。同時,我們得思考,這些奈米金屬離子顆粒與體內蛋白質與DNA發生作用,而改變了人類DNA中的遺傳訊號。奈米科技如同是一種基因工程與改造,短時間無法發現其害處,長時間的廣泛使用,將會對環境與生物的演化產生負面的影響。

 

ACTife基於以上的思考,使用銀銅鈦濺鍍去避免掉金屬離子的析出,進而將細菌與病毒在體外去除,並且讓殺菌用品表面沒有金屬粒子的析出,也因此避免了金屬離子進入人體,影響人體遺傳訊號,產生無可預知的負面影響。看似微不足道的離子與原子抗菌與抗病毒科技上的差異,對於環境與人類的長遠影響,是絕對的天差地遠的。

 

Reference: https://www.actife.com.tw/pages/actife-tech-columnt008

 

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