抑菌的机理
科学研究显示抑菌铜从多方面攻击杀灭细菌的机理是一个自然的复杂过程,但效果显著。以下问题及答案概括了正在积极进行的研究,试图解释为什么抑菌铜是最有效的抑菌接触表面。
抑菌铜如何作用于细菌?
科学研究认为铜表面按两个有序步骤作用于细菌:第一步是铜表面和细菌外膜之间的直接相互作用,使细菌外膜破裂;第二步是铜表面作用于细菌外膜上的破洞,使细胞失去必要的营养物质和水分,最终萎缩。
铜如何使细菌产生破洞?
所有细胞的外膜,包括像细菌这样的单细胞生物,都有稳定的微电流,通常称为“膜电位”。确切地讲,是细胞内部和外部的电压差。很可能是在细菌和铜表面发生接触时在细胞膜上发生短路,这就削弱了细胞膜并产生破洞。使细菌细胞膜产生破洞的另一种途径是局部氧化和生锈,这发生在单一的铜分子或者铜离子从铜表面上游离出来并撞击细胞膜(蛋白质或者脂肪酸)的时侯。如果是有氧撞击,我们称其为“氧化破坏”或者“生锈”。同样地,生锈使金属产生破洞。
产生破洞后,铜离子如何损毁细胞?
由于细胞的主要防护(外层膜)已被攻破,铜离子流可以势无阻挡地进入细胞内部。使细胞内部一些重要的流程被破坏。部,阻碍细胞新陈代谢(比如生命必须的生化反应)。新陈代谢反应由酶来推动完成,当过量的铜与这种酶结合时它们将失去活性。于是细菌将无法呼吸、进食、消化和产生能量。
为什么铜可以如此快速地杀灭细菌,且作用于广泛的种微生物种类?
专家解释了铜表面多方面攻击和杀死细菌的原因。在打穿细胞膜后,铜可以抑制所有特定的酶,阻止细胞传输和吸收营养物质、修复损毁的细胞膜、呼吸以及繁殖。这也是为什么这么多种的微生物接触到铜时都会受到抑制。
*实验室测试表明,在保持定期清洁的情况下,抑菌铜TM能够在两小时内杀灭其表面超过99.9%的下列细菌:耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、抗万古霉素肠球菌、金黄色葡萄球菌、产气肠杆菌、绿脓假单胞菌、大肠杆菌0157:H7型。铜材料表面的抑菌性起到的是辅助杀菌作用,不能够取代标准的防感染措施,铜材料表面虽已被证实可以减少由于细菌引起的感染,但并不一定能防止交叉感染,使用者必须继续采用所有现行的防感染措施。米歇尔斯等人发表于Lett Appl Microbiol, 49 (2009) 191-195上的研究证明,在典型的室内条件下,抑菌铜材料的抑菌性要优于两种现行商业用途的含银涂层。
抑菌的有效性
抑菌铜是最有效的公共接触表面材料,能在两小时内杀灭其表面超过99.9%的细菌。没有其他的材料可以赶超,比如含银涂层或不锈钢等。
抑菌铜是在美国环保署登记注册的唯一的公共表面接触材料,能在两个小时内持续杀灭超过99.9%的致病细菌。不锈钢也许看起来很干净,但
致命细菌可在其上生存数天。含银涂层也声称很有效,但事实上,没有含银涂层材料获得美国环保署的登记注册并发表公众健康声明。要发表
公众健康声明需要经过大量的实验室测试。产品必须能够证明可以有效杀灭威胁人类健康和安全的细菌含银涂层材料的登记注册基于豁免条款
,美国环保署此类注册仅说明该材料能保护产品自身不受非特定有机体影响发生降解或产生异味。此类注册不需要抑菌功能的科学数据。
抑菌铜通过了测试,在美国环保署登记注册并发表了公众健康声明,是最有效的抑菌公共接触表面材料。
抑菌铜对抗传统病原体(如伪梭状芽孢杆菌、甲型流感病毒)的效能也进行了测试,但未被美国环保署批准发表声明。抑菌铜对抗登记注册的
6种细菌的效能概括如下:
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)
抑菌铜为对抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌提供辅助防护作用。因为定期清洁期间可以杀灭MRSA,铜是一种优秀的用于频繁接触表面的固体材料
。下面的图表显示了MRSA分别在抑菌铜、不锈钢和两种含银涂层表面的存活情况。在两小时内,抑菌铜表面活着的MRSA菌落数量减少了99.9%
。而在六个小时后,在不锈钢和两种含银涂层表面几乎未观察到有减少。
金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus
金黄色葡萄球菌在医疗设备引起的感染中比较常见,但在健康器械、学校和生活辅助设施中也时有发生。抑菌铜在定期清洁和接触下能在两小
时内杀灭其表面上的这种细菌。下面的图表展示了抑菌铜表面的抑菌效果。
大肠杆菌0157:H7型Escherichia coli O157:H7
抑菌铜在两小时内杀灭其表面99.9%的大肠杆菌0157:H7型,为良好的卫生习惯增加了额外的防护。下面的图表说明抑菌铜可杀灭大肠杆菌
0157:H7型,而不锈钢、塑料甚至含银涂层在六个小时内无杀菌效果。
产气肠杆菌Enterobacter aerogenes
下列图片显示,抑菌铜天然具有杀死这种顽固细菌的能力。两个小时内,铜和黄铜两种抑菌铜合金表面上超过99.9%的产气肠杆菌菌落被杀灭
,而不锈钢表面则只有少量减少。
绿脓假单胞菌Pseudomonas aeruginosa
抑菌铜表面能有效杀灭这种病原体,而其他接触表面材料则显示不起作用。美国环保署的测试证实了357种抑菌铜合金均可在两小时内杀灭
99.9%的绿脓假单胞菌。
抗万古霉素肠球菌(VRE)
据美国疾病控制预防中心报告,4%的医院获得性感染与VRE有关。VRE能抵抗多种抗生素且易于通过医疗环境中的公共接触表面进行传播。抑菌
铜可在两小时内杀灭暴露在其表面上的超过99.9%的抗万古霉素肠球菌,为对抗这种顽固病原体提供进一步的防护。
*实验室测试表明,在保持定期清洁的情况下,抑菌铜TM能够在两小时内杀灭其表面超过99.9%的下列细菌:耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、抗万
古霉素肠球菌、金黄色葡萄球菌、产气肠杆菌、绿脓假单胞菌、大肠杆菌0157:H7型。铜材料表面的抑菌性起到的是辅助杀菌作用,不能够取
代标准的防感染措施,铜材料表面虽已被证实可以减少由于细菌引起的感染,但并不一定能防止交叉感染,使用者必须继续采用所有现行的防
感染措施。米歇尔斯等人发表于Lett Appl Microbiol, 49 (2009) 191-195上的研究证明,在典型的室内条件下,抑菌铜材料的抑菌性要优于
两种现行商业用途的含银涂层。
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