革命性表面技术可杀死细菌并促进细胞生长

通过在浓硫酸中使用电化学过程，研究小组创造出了具有特殊抗菌性能的阳极多孔氧化铝（APA）表面。这些表面既能防止细菌生长，又不会干扰细胞培养，为再生医学提供了一种突破性的解决方案。这项技术可以在不依赖抗生素的情况下，生产没有细菌污染的高质量细胞培养物。

抗菌表面对于公共卫生和日常应用都至关重要。传统方法涉及抗生素和刺激性化学品的使用，但这些方法会对环境造成危害，带来健康风险，并导致抗生素耐药细菌的增加。现在比以往任何时候都更需要替代方法来对付细菌病原体，而像APA这样的纳米结构表面可能会提供一种更安全、更可持续的解决方案。

这就是纳米结构表面的用武之地。2010年代初，研究表明，蝉翼和蜻蜓翅膀上天然形成的纳米结构可以抵御细菌污染。这些结构会破坏细菌细胞的细胞膜，阻止它们扩散。因此，科学家们一直在寻找廉价制造人造表面的方法，以达到同样的效果。

抗菌和细胞友好型表面的突破性进展

东京都立大学的柳下隆（TakashiYanagishita）教授领导的研究小组一直在探索阳极多孔氧化铝（APA）的应用。在特定条件下，将抛光的铝表面浸入电化学电池中，表面就会镀上一层排列有序的多孔氧化铝（氧化铝）柱。这些针状小柱的大小恰好能杀死细菌，从而使铝表面具有很强的抗菌性。

现在，研究小组完善了他们的配方，发现在浓硫酸中制备的APA表面的抗菌性能大大优于现有的表面。最重要的是，他们发现这种表面不会对在其上培养的生物细胞造成危害。在正常的细胞培养中，可能会在培养基中添加抗生素，以防止细菌污染。这样做的主要缺点是对抗生素耐药细菌毫无用处；事实上，过度使用抗生素可能会再次导致更多耐药菌株的出现。而APA表面则不同。在不使用抗生素添加剂的情况下，可以安全地进行培养。

医学中的革命性应用

该研究小组的发现对再生医学来说是个好消息，因为再生医学是先在实验室培养细胞，然后再将其输入病人体内治疗组织和器官损伤。细胞中的任何细菌入侵都可能给病人带来可怕的后果：这通常需要专门和昂贵的无菌环境。研究小组认为，他们的新基底可以在更广泛的环境中实现无抗生素细胞培养，有可能彻底改变治疗病人的规模，以及我们进行科学实验的方式。

编译自/scitechdaily