疫情肆虐，纳米抗菌材料的春天来了？

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病毒肆虐，纳米抗菌材料的春天来了？

作者：复纳科技

行业：纳米材料

产品： VSP-G1

关键词：抗菌材料，纳米催化剂，纳米银

日期：2020-04-30

席卷全球的新冠病毒疫情不仅考验着我们的政府和医疗体系，也必将推动防疫手段的升级。在临床药物及疫苗开发之外，口罩、防护服以及各种抗菌消毒产品作为经济、广谱的防疫手段也得到了广泛关注。

在疫情初期，75% 酒精，高温以及含氯消毒剂由于可有效灭活新冠病毒而迅速成为香饽饽，一时间消毒产品也接近脱销。而一直以来不温不火的纳米抗菌材料，也趁着热度突然进入大家的视野中。纳米抗菌材料的春天要来了嘛

1. 抗菌材料的必要性

一项发表在《新英格兰医学杂志》的研究表明，新冠病毒可在多种基底表面长时间存留，其中不锈钢表面可存活 48h，塑料表面 72h，铜表面能存活 4h，所以一不留神就可能病从口入。勤洗手，戴手套和定期的消毒是有效的防疫手段，但想做到 24h 长效广谱抗菌，就需要使用抗菌材料。

新冠病毒顽强的生命力

此外，我们一直使用的口罩等防疫物资，长久使用或遗弃后也会成为病菌生长的温床。扫描电镜照片显示，口罩熔喷布过滤的病菌若未失活，很容易以纤维材料以及捕获的灰尘作为营养物质继续繁殖，如何增长这些材料的使用周期在当下和未来都将是重要的课题。

使用后的口罩成为细菌生长的温床

那么，纳米抗菌材料是什么？

首先我们需要了解什么是抗菌材料，通俗意义讲，抗菌材料是指在基材表面或内部添加抗菌成分（抗菌剂）的新型功能材料，其核心便是抗菌剂，可长效持久的实现抗菌、抑菌功能。

我们熟知的酒精、84 消毒水等化学消毒剂都无法保证长效的抗菌消毒作用，最近闹出了众多服用消毒剂导致中毒的笑话，显然是对抗菌材料的使用方式缺乏认知。想长效的实现抗菌消毒，就需要抗菌剂为核心成分的抗菌材料。

根据分类，抗菌剂又可分为：天然抗菌剂、有机抗菌剂、无机抗菌剂。抗菌的概念由来已久，而所谓的纳米抗菌剂，则是近年来随着纳米技术发展而成型的概念，利用纳米尺寸材料制成抗菌剂，可充分发挥纳米材料比表面积大，活性更强的优势。

抗菌剂分类及其对比（图片源自网络）

典型的纳米抗菌剂为无菌抗菌剂或复合型抗菌剂，而从市场接受度与产品特性而言，以金属或半导体纳米颗粒为抗菌成分的无机抗菌材料迅速脱颖而出。将纳米抗菌剂涂敷包覆在基底材料表面，构成了所谓的抗菌材料。

纳米抗菌材料的基本结构

金属型纳米抗菌材料是利用金属离子破坏微生物细胞膜的通透性从而达到灭菌消毒的效果，也有研究表明高氧化态的金属离子对细胞蛋白有破坏作用。结合防护效果和危害程度综合考量，纳米银脱颖而出成为明星产品。

各种金属离子的抗菌效果及毒性比较

根据文献报道，银离子可对多种原核生物具备杀灭作用，低毒的特性使其成为各种抗菌材料的主要抗菌成分。

银离子抗菌机理

这个浓度是什么概念呢，相当于成人每天维生素 C 的摄取量，也就是 1 个西红柿或橙子中的含量。但这不代表银离子抗菌剂可以食用，最近美国部分不良商家鼓吹服食银离子溶液可有效防控新冠病毒，导致多人中毒。

纳米银出色的大比表面积特性能促使病菌和材料表面充分接触，达到更好的抗菌效果。国内外众多厂商都开发了很多纳米银抗菌产品。如纳米银负载在纺织品表面制成抗菌纤维，涂敷纳米银涂层的抗菌素了及不锈钢产品。新冠疫情爆发后，不少商家也趁势推出了自己的抗菌口罩。

值得注意的是，现在无明显的证据表明银纳米粒子能有效杀灭新冠病毒，最新版的新冠病毒治疗方案并无纳米银的踪影。美国环保局（EPA）更将银的毒性划归为单剂量毒性类、刺激毒性Ⅲ类，对成人无害，但婴幼儿需谨慎使用。国家食品药品监督管理总局也强调，所含银盐会以游离或释放方式发挥作用的溶液、凝胶等产品有潜在危害，一旦过量，人体无法排出，就可能会导致中毒。

抗菌剂可不是保健品，不能吃！

当然，除银以外，铜、锌系列的纳米抗菌剂因为更低廉的成本也被更广泛的应用，在纺织、家电、除臭等领域都能找到铜系抗菌剂的身影。

某铜抗菌纤维材料

2. 纳米催化剂抗菌消毒

除金属基无机抗菌剂，近年来随着纳米研究的兴起，催化剂材料在抗菌消毒中的作用也引起了关注。以半导体金属氧化物为代表的催化剂材料率先进入众人的视野，比较知名的如纳米二氧化钛光催化剂（光触媒），可以在光照条件下持续不断的产生强氧化自由基，病原体微生物在自由基的不断攻击下凋零死亡。最近大连物化所的团队也成功研制了催化剂抗菌材料，对新冠病毒灭活效果高达 96.5%~99.9%。

光触媒涂敷于墙体持续进行杀菌消毒

有趣的是，化妆品中的“抗衰老”概念就是消除自由基，微量的自由基有利于人体新陈代谢，但超量的自由基是造成衰老的重要因素，聪明的科学家们自然想到“借刀杀人”这招，利用自由基去殴打病菌，以毒攻毒。

衰老的天敌“自由基”也可以变成人类抗击疫情的伙伴

3. 抗菌还是消毒，概念要分清

随着世界范围内疫情的蔓延态势，可以预计在不久的将来抗菌材料产业将会迎来一个小爆发，而如何在众多商品中挑到最有效的产品，从而避免被“割韭菜”，将会是大家最为关注的点。

首先需要明确的是，“抗菌、杀菌、抑菌、消毒”是完全不同的概念:

抗菌剂：能够杀灭微生物或抑制其生长和繁殖的制剂。
抑菌剂：对细菌的生长繁殖有抑制作用，但不能将其杀死的制剂。
杀菌剂：用于杀灭细菌的化学或生物制剂。（同类的的制剂包括杀病毒剂、杀结核杆菌剂、杀微生物剂、杀真菌剂、杀芽孢剂，在一起统称为生物杀灭剂。）
灭菌剂：能够杀灭一切微生物，达到灭菌要求的制剂。
消毒剂：采用一种或多种化学或生物的杀微生物因子制成的用于消毒的制剂

简单来说，抗菌材料要满足抗菌的要求，需要与抑菌概念区分，同时抗菌≠消毒≠灭菌，消毒剂和灭菌剂一般对人体有较大的副作用，很少用于抗菌材料产品种，因此要提防商家的误导宣传，也避免听信谣言，误服消毒剂或抗菌剂。即使满足要求的抗菌产品，对于部分非检测标准病原体（尤其是病毒）是否有同等效果仍需评估，需要大家擦亮眼睛。

抗菌、抑菌、灭菌、消毒概念可不能 “傻傻分不清”

总之，疫情的爆发会推动抗菌产业的进一步发展，大众也会愈发重视卫生安全。抗菌材料的明天如何，让我们拭目以待！

参考资料

抗菌？杀毒？学会甄别消毒产品中的“李鬼”！https://new.qq.com/omn/20200307/20200307A0KNN500
纳米抗菌材料介绍及其应用 http://www.360powder.com/technology_details/index/5373.html
抗疫鬼才：体内注射消毒剂治新冠 https://baijiahao.baidu.com/s?id=1664832013997391650&wfr=spider&for=pc
杀菌、抗菌、抑菌一字之差的背后是可怕的真相 http://app.myzaker.com/news/article.php?pk=5cbb997c77ac6458f17ee53b
可吸附新冠病毒的催化材料问世，大连化物所立功了！https://xw.qq.com/cmsid/20200330A0DWKH00

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