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龍巖學(xué)院陳晰、清華危巖教授《ACS AMI》：長(zhǎng)效抗菌橡膠基環(huán)保復(fù)合材料
2022-12-10  來(lái)源：高分子科技

  近日，龍巖學(xué)院陳晰、清華危巖教授課題組在《ACS Applied Materials & Interfaces》期刊上發(fā)表了題為“Durable and Nontoxic Natural Rubber-Based Composites with Antibacterial Properties”的文章（DOI：10.1021/acsami.2c20867，IF：10.383）。


  新冠肺炎已經(jīng)在全世界感染了6億多人，這次疫情已造成了嚴(yán)重的全球衛(wèi)生和經(jīng)濟(jì)危機(jī)，人們開(kāi)始意識(shí)到預(yù)防措施的重要性，例如醫(yī)用膠乳制品中的膠乳手套可以減少感染病毒或細(xì)菌的機(jī)會(huì)；醫(yī)用膠乳制品中的避孕套可以隔離傳染源，在預(yù)防性傳播疾病方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用；醫(yī)用膠乳制品中的乳膠導(dǎo)尿管為無(wú)法下床的患者帶來(lái)了方便。然而，醫(yī)用天然膠乳制品的撕裂強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度不足，缺乏耐久性又不能抵御革蘭氏細(xì)菌，使其侵入體內(nèi)并導(dǎo)致尿路感染、肺炎、心臟病、敗血癥和死亡。由于醫(yī)用天然膠乳制品的研發(fā)涉及交叉學(xué)科且原材料獲取不易等因素極大阻礙了醫(yī)用膠乳制品的研發(fā)。該課題組將無(wú)機(jī)晶須引入天然膠乳中，合成具有強(qiáng)機(jī)械性能、優(yōu)異抗菌性能、出色耐水特性及熱穩(wěn)定性能的晶須/天然膠乳復(fù)合材料。特別值得一提的是在全世界首創(chuàng)了模板法觀(guān)察天然膠乳抗菌情況，這種辦法可以快速直觀(guān)觀(guān)看復(fù)合膠乳抗菌效果，為研究抗菌膠乳的機(jī)構(gòu)和工廠(chǎng)提供了極大的便利。同時(shí)彌補(bǔ)了抗菌天然膠乳學(xué)科多年來(lái)研究體系的不完整，建立了一套完備的抗菌天然膠乳制品研究體系，為開(kāi)創(chuàng)該新交叉學(xué)科奠定了夯實(shí)的基礎(chǔ)。該論文的第一單位為龍巖學(xué)院，第一作者及第一通訊作者為龍巖學(xué)院陳晰高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，該論文的第二單位為清華大學(xué)，第二通訊作者為清華大學(xué)危巖教授。此論文是在危巖教授指導(dǎo)下完成。 


圖1.體外抗菌性能（a） 24小時(shí)后，純天然膠乳和NDZ101-晶須/天然膠乳對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌和表皮葡萄球菌的抑制區(qū)； (b)在顯微鏡下觀(guān)察到NDZ101-晶須/天然膠乳復(fù)合材料的抗菌作用；(c) 24小時(shí)后，針對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌和表皮葡萄球菌的純天然膠乳和NDZ101晶須/天然膠乳的生物顯微鏡圖像（×1000） 


圖2. 樣品拉伸斷裂表面的SEM顯微照片（a）未改性–CaCOw/天然膠乳復(fù)合材料和NDZ101–CaCOw/天然膠乳復(fù)合材料；（b）未改性–T–ZnOw/天然膠乳復(fù)合材料和NDZ101–T–ZnOw/天然膠乳復(fù)合材料；（c）未改性–MSOw/NR復(fù)合材料和NDZ101–MSOw/天然膠乳復(fù)合材料；（d）在復(fù)合材料中純的天然膠乳與NDZ101-晶須的反應(yīng)機(jī)理圖。 


圖3. (a, b, and c)純膠、未改性晶須/天然膠乳復(fù)合材料和NDZ101–晶須/天然膠乳復(fù)合材料的吸水率；(d)純膠、未改性晶須/天然膠乳復(fù)合材料和NDZ101–晶須/天然膠乳復(fù)合材料吸水的過(guò)程機(jī)理；(e and f)在氮?dú)庀，純膠和NDZ101–晶須/天然膠乳復(fù)合材料熱穩(wěn)定曲線(xiàn)。 


圖4.純天然膠乳和NDZ101–T–ZnOw/天然膠乳復(fù)合材料對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌和表皮葡萄球菌24小時(shí)體內(nèi)抗菌性能圖；（b） 純天然膠乳和NDZ101–T–ZnOw/天然膠乳復(fù)合材料的生物相容性；（c） 純天然膠乳和NDZ101–T–ZnOw/天然膠乳復(fù)合材料的細(xì)胞存活率。


  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.2c20867

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