一些自然表面，如昆蟲的翅膀已經進化出了殺菌功能，研究人員希望將其轉化為保健材料。蜻蜓的翅膀、荷葉、蟬翼–由於數千年的進化，大自然已經優化了這些表面和其他表面的行為方式，以提供抗菌功能。一個跨學科的國際研究小組正試圖找到轉化這些特徵的最佳方法，以創造出受自然啟發的殺菌表面，用於醫療植入物中。

他們在AIP出版社的《應用物理評論》雜誌上討論了理想的植入材料的表面結構和化學成分。

“來自倫敦南岸大學的作者Saurav Goel說：”自然界中的物體具有這樣獨特的特徵，比如比細菌更尖銳的尖刺，這使它們具有乾擾和殺死細菌的能力，使它們具有抗菌性。”我們可以用我們的超精密工程儀器製造這些特徵。”

儘管對天然表面殺死細菌的機制進行了許多研究–無論是由於化學反應、表面的粗糙度、細菌在表面休息的能力，還是其他原因–商業開發幾乎不存在。作者說，這部分是由於缺乏合適的製造技術來大規模生產這些受自然啟發的特徵，Goel稱這是21世紀應用物理學所面臨的主要難題之一。

Goel和他的團隊正致力於開發一種新的基於激光的技術，該技術可以通過以自由的方式製造所需的特徵來修改材料的表面屬性，基於他們生成的三維計算機模型。一旦該方法得到充分發展，他們計劃創建一個植入物的示範原型，並對其進行測試以監測其細菌活性。

“來自英國白金漢郡米爾頓凱恩斯大學醫院的作者Oliver Pearce說：”最終目標是我可以植入一個有臨床證據的假體，它可以殺死細菌並降低感染率。

儘管由植入物引起的感染比例相當低，但由於全世界有這麼多假肢在使用，感染的數量很大，給衛生保健系統帶來了巨大的成本。然而，這些感染絕大多數是由葡萄球菌和鏈球菌引起的，因此根除它們的影響將減少高達90%的感染。這項技術是通用的，將適用於身體所有部位的假肢。

“擁有一個能殺死細菌的先進表面，並說感染問題已經根除，這是簡單化的，”皮爾斯說。”它不會消除所有的感染，但在我看來，它將使感染率大大降低。”