研究人員發現，在感染了耐藥性超級細菌的傷口上使用納米級黑磷片，不僅能殺死病原體，還能促進傷口癒合。這種創新型抗菌劑不僅是一種塗層，還可以融入敷料、凝膠和塑料等普通材料中。

研究人員利用納米片狀黑磷（紅色）殺死細菌（綠色） 亞倫-埃爾本及其同事/麻省理工大學

面對超級細菌肆虐帶來的挑戰，我們需要找到解決傷口感染的新方法。如果考慮到大約70% 的細菌已經對至少一種常見的抗生素產生了抗藥性，而自2000 年以來，只發現了五種新的抗生素，那麼這種需求就會變得更加強烈。

最近，澳大利亞皇家墨爾本理工大學（RMIT University）的研究人員提出了一種新穎的無藥方法，用於預防接受鈦植入物的人術後感染。現在，他們又與南澳大利亞大學的研究人員合作，開發出另一種創新方法，利用納米級的黑磷片來解決由超級細菌引起的傷口感染問題。

這項研究的共同作者之一亞倫-埃爾本（Aaron Elbourne）說：”超級細菌，也就是對抗生素具有耐藥性的病原體造成了巨大的健康負擔，隨著耐藥性的增加，我們治療這些感染的能力也變得越來越具有挑戰性。”

黑磷晶體西默斯-丹尼爾/RMIT 大學

黑磷最近被確認為一種有效的抗菌劑。它是磷最穩定的物理形態，由二維磷層（稱為”磷烯”）組成，就像石墨由許多石墨烯層組成一樣。在之前的工作中，研究人員展示了排列在納米薄層中的黑磷如何通過其產生活性氧的獨特能力殺死微生物。

該研究的共同作者蘇梅特-瓦利亞（Sumeet Walia）說：”當納米材料分解時，其表面會與大氣發生反應，產生所謂的活性氧。這些物種最終有助於撕裂細菌細胞” 。

在目前的研究中，研究人員測試了使用黑磷納米片（BPNFs）對常見細菌的安全性和有效性，包括耐藥性金黃色葡萄球菌（”金色葡萄球菌”）、綠膿桿菌和大腸桿菌。

經BPNFs 處理的金黃色葡萄球菌在兩小時內細胞活力下降62%，六小時後活力下降80%。24 小時後，超過99% 的細菌被殺死。銅綠假單胞菌也出現了類似的趨勢，24 小時後，BPNFs 導致80% 以上的細菌死亡。BPNFs 不僅能在不損害其他細胞的情況下消滅細菌，而且還能在感染威脅消除後自行分解。

Walia說：”我們的抗菌納米技術能迅速消滅99%以上的細菌細胞，大大超過了目前治療感染的普通療法。”

當研究人員在小鼠傷口上測試BPNFs 與環丙沙星（一種常用的廣譜抗生素）的效果時，他們發現兩者在清除金黃色葡萄球菌方面的效果相當。

與對照組相比，BPNFs 還能在宏觀和微觀層面上促進傷口癒合和組織再生。每天使用BPNFs 治療七天，傷口閉合率達到80%，沒有發紅或皮膚破損的跡象。

研究人員總結說，觀察到的傷口再上皮化程度的改善（即在傷口和環境之間建立屏障）表明，即使傷口感染了抗藥性很強的金黃色葡萄球菌，BPNFs 也能促進傷口癒合。雖然黑磷的抗菌特性眾所周知，但它的傷口癒合特性卻沒有很好的記錄。

這項研究的通訊作者茲拉特科-科佩茨基（Zlatko Kopecki）說：”這是令人興奮的，因為這種療法在根除傷口感染方面與環丙沙星抗生素不相上下，並能加速傷口癒合，七天內傷口閉合80%。我們迫切需要開發新的非抗生素替代方法來治療和控制傷口感染。黑磷似乎正中要害，我們期待看到這項研究成果轉化為慢性傷口的臨床治療。 “

黑磷納米片可與凝膠結合製成傷口敷料Seamus Daniel/RMIT University

研究人員說，BPNFs 的魅力在於它們可以融入一系列材料中。這一創新的魅力在於，它不是簡單的塗層，它實際上可以融入設備、塑料和凝膠等常見材料中，使其具有抗菌性。

研究團隊正尋求與行業夥伴合作，共同開發這項技術並製作原型。

Elbourne說：”如果我們能讓我們的發明在臨床環境中成為商業現實，那麼全球的超級細菌就不會知道他們受到了什麼打擊。”

這項研究發表在《先進治療學》（Advanced Therapeutics）雜誌上。