我们使用抗生素越多，它们的效果就越差，导致出现对药物的抗菌特性具有弹性的“超级细菌”。

每年，美国有多达200万人感染耐药细菌，而且大多数感染都发生在医院。

澳大利亚昆士兰州詹姆斯库克大学（JCU）电气和电子工程系主任莫汉雅各布解释说，大量这些细菌存在于医疗器械上形成的“生物膜”上。

生物膜感染本身就是一个日益增长的健康问题。“仅在美国，每年就有约1700万新生物膜相关感染报告，每年导致约550,000人死亡，”Jacob教授说。

“据认为，全球80％的手术相关感染可能与生物膜形成有关，”他补充道。

 

因此，在抗生素耐药的背景下，是否有办法阻止细菌生物膜在医疗器械上形成而不依赖抗生素？

研究人员相信如此。植物天然产生抗微生物分子，近年来，科学家们利用纳米技术来利用这些化合物的力量来制造抗菌涂层。

 

植物化合物被称为植物次生代谢产物（PSMs），因为它们不是植物生存和功能所必需的。

然而，从PSM制造抗菌涂层的核心挑战是将化合物的天然液态转化为固态而不会失去任何抗菌性能。

现在，Jacob教授领导的一个研究小组找到了一种将PSMs转化为医疗器械生物活性涂层的方法。

他们的发现发表在聚合物杂志上。
 

将液体茶树油变成固体涂料

Jacob教授进一步解释了PSMs的含义，他说：“它们来源于精油和草药提取物等，它们具有相对强大的广谱抗菌活性。”

“PSM是一种低成本的可再生资源，商业数量可用，毒性有限，并且可能与合成抗生素相比，具有不同的抗细菌作用机制，”他补充道。

研究合着者JCU的兼职高级研究员Kateryna Bazaka解释了科学家能够解决将液体PSMs变成固体聚合物涂层的挑战的程序。

聚合物 - 例如天然橡胶和纤维素，或人造聚四氟乙烯和聚氨酯 - 的特征是具有抗性的“链状结构”。

“我们在含有精油蒸气的反应器内使用了等离子增强技术，当蒸汽暴露在辉光放电中时，它们被转化并作为固体生物活性涂层沉积在植入物表面。”

Kateryna Bazaka

“这些显示出良好的抗菌性能，”她继续说道。

近几十年来，等离子体聚合技术已被用于创造生物活性表面。在这项新研究中，研究人员专注于转换茶树油的PSMs，也被称为互叶白千层香茶（Melaleuca alternifolia）。

Bazaka解释了为什么等离子技术对于将PSM转化为固体生物活性涂料特别有用。她说：“这种方法的主要优点是在制造过程中我们不使用其他化学品，如溶剂。”

“因此，不存在潜在有害化学物质被保留在涂层中的威胁，或者它们破坏涂覆涂层的材料表面，也使得制造过程更加环保。”她补充道。

如果茶树油成分最终被常规用于保护医疗器械的表面，每年可以防止数百万的感染。