科学家发明了一种方法，可以在不使用抗生素的情况下预防致命的医院感染

医院或医疗诊所可能是你最不可能感染严重感染的地方，但每年约有170万美国人感染，导致近10万人死于感染相关并发症，直接医疗费用约为300亿美元。

专家说，最大的罪魁祸首——占这些感染的三分之二——是像导管、支架、心脏瓣膜和起搏器这样的医疗设备，它们的表面经常覆盖着有害的细菌薄膜。但由加州大学洛杉矶分校领导的科学家团队开发的一种新型表面处理方法可以帮助提高这些设备的安全性，减轻医疗保健系统的经济负担。

这种新方法已经在实验室和临床的设置该技术包括在器件表面沉积一层两性离子材料薄层，并使用紫外线照射将该层永久地结合到底层基板上。由此产生的屏障可以防止细菌和其他潜在有害的有机物质附着在表面并引起感染。

该团队的研究结果发表在5月19日的杂志上先进材料．

在实验室中，研究人员对几种常用的医疗器械材料进行了表面处理，然后测试了改性材料对各种类型的细菌、真菌和蛋白质的抗性。他们发现，根据微生物菌株的不同，这种治疗使生物膜的生长减少了80%以上，在某些情况下甚至减少了93%。

加州大学洛杉矶分校材料创新教授、该研究的资深作者理查德·卡纳说:“改性后的表面表现出对微生物和蛋白质的强大抵抗力，这正是我们想要实现的。”“这些表面大大减少甚至阻止了生物膜的形成。

“我们早期的临床结果非常出色，”Kaner补充道。

这项临床研究涉及16名长期使用导尿管的人，他们改用采用新型两性离子表面处理的硅胶导尿管。这种改良过的导管是由Kaner在他的实验室中创立的公司SILQ Technologies Corp.制造的第一种产品，并已被美国食品和药物管理局批准用于患者。

10名患者在使用表面处理的导尿管时描述他们的尿道状况“好多了”或“好多了”，13名患者在研究结束后选择继续使用新导尿管，而不是传统的乳胶和硅胶选择。

“几周前，一位病人来到加州大学洛杉矶分校，感谢我们改变了她的生活——作为一名材料科学家，我从来没有想过这是可能的，”Kaner说。“她之前的导尿管会在4天左右被堵塞。她很痛苦，需要反复的医疗程序来替换它们。通过我们的表面治疗，她现在每三周来一次，她的导管工作得很好，没有结壳或闭塞——这在她以前的导管中很常见。”

加州大学洛杉矶分校加州纳米系统研究所成员、化学和生物化学以及材料科学与工程的杰出教授Kaner说，这种与导管相关的尿道问题说明了困扰其他医疗设备的问题，这些设备一旦插入或植入，就会成为细菌和有害生物膜生长的滋生地。由这些高弹性生物膜泵出的致病细胞在体内引起反复感染。

作为回应，医护人员通常会给使用这些设备的患者服用强效抗生素，这是一种短期的补救措施，但从长期来看，却有可能产生危及生命的耐抗生素“超级细菌”感染。Kaner说，使用抗生素的范围越广、频率越高，细菌就越有可能对抗生素产生耐药性。世界卫生组织2014年发布的一份具有里程碑意义的报告承认，抗生素的过度使用是一种迫在眉睫的公共卫生威胁，官员们呼吁采取积极的应对措施，以防止“后抗生素时代，几十年来可以治疗的常见感染和轻微伤害再次导致死亡”。

“这项技术的美妙之处在于，”Kaner说，“它可以防止或最大限度地减少生物膜的生长，而无需使用抗生素．它可以保护使用医疗设备的患者，从而保护我们所有人免受微生物耐药性和超级细菌增殖的影响。”

众所周知，表面处理的两性离子聚合物具有极强的生物相容性，它们非常紧密地吸收水分，形成一层薄薄的水合屏障，防止细菌Kaner说，真菌和其他有机物质粘附在表面。而且，他指出，与目前医疗设备的其他表面处理(如抗生素或银浸渍涂层)相比，该技术高效、无毒、成本相对较低。

除了它的用途医疗设备,表面处理Kaner说，这项技术可以用于非医疗用途，有可能延长水处理设备的使用寿命，提高锂离子电池的性能。