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采用共聚焦激光扫描显微镜和pH微传感器原位监测铜银合金的抗菌活性

DOI：10.1002/gch2.201900044 期刊：Global Challenges 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 根据美国环保署测试方法，在模拟干燥表面细菌生物膜积聚的条件下，铜银合金涂层成功展现出抗菌效果——24小时内试验菌落数减少≥99.9%。我们专门设计了共聚焦成像方案，原位观察铜银合金表面细菌生物膜的杀灭过程并监测100分钟内的动态变化。该合金涂层可在5分钟内彻底清除革兰氏阳性菌生物膜，而革兰氏阴性菌生物膜的杀灭速度相对较慢。原位pH监测显示金属表面与细菌生物膜界面处pH值升高2个对数单位；但在缓冲液测试中，这种pH变化（8.0-9.5）并未直接影响细菌存活率。因此，在环境条件下电化学活性表面与细菌生物膜相互作用产生的OH?，仅是铜银合金涂层接触杀菌机制的一个方面，而非观测到抗菌效果的直接原因。铜银合金涂层的抗菌活性特征表现为：细菌细胞氧化、铜离子释放及局部pH升高的协同作用，共同作用于干燥表面。
作者： Nicole Ciacotich，Kasper N?rskov Kragh，Mads Lichtenberg，Jens Edward Tesdorpf，Thomas Bjarnsholt，Lone Gram
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

为了在更接近实际生活的条件下（例如在允许细菌生物膜形成的干燥条件下）测定铜银合金涂层的抗菌活性。

研究成果

铜银合金涂层在干燥条件下对细菌污染表现出有效的抗菌性能。该涂层的抗菌活性表现为细菌细胞氧化、铜离子释放以及局部pH值升高的共同作用。通过了解金属的电化学反应性，可用于为特定环境应用开发其他氧化还原活性金属的组合。

研究不足

该研究聚焦于特定菌株及类似实际应用的条件。研究结果可能无法直接适用于所有细菌种类或环境条件。合金的电化学活性及其在不同条件下与细菌生物膜的相互作用仍有待进一步探究。

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