東京都立大學的研究人員開發了先進的奈米結構氧化鋁表面，這種表面既能高效殺死細菌，又能支持培養細胞的生長。新型奈米結構氧化鋁表面具有前所未有的抗菌性，可為不使用抗生素的再生醫學提供更安全的細胞培養環境。

研究團隊證明，他們的奈米結構表面能抑制細菌生長，但卻能培養細胞。 資料來源：東京都立大學

透過在濃硫酸中使用電化學過程，研究小組創造了具有特殊抗菌性能的陽極多孔氧化鋁（APA）表面。 這些表面既能防止細菌生長，又不會幹擾細胞培養，為再生醫學提供了突破性的解決方案。 這項技術可以在不依賴抗生素的情況下，生產沒有細菌污染的高品質細胞培養物。

抗菌表面對於公共衛生和日常應用至關重要。 傳統方法涉及抗生素和刺激性化學物質的使用，但這些方法會對環境造成危害，帶來健康風險，並導致抗生素抗藥性細菌的增加。 現在比以往任何時候都更需要替代方法來對付細菌病原體，而像APA 這樣的奈米結構表面可能會提供更安全、更永續的解決方案。

這就是奈米結構表面的用武之地。 2010 年代初，研究表明，蟬翼和蜻蜓翅膀上天然形成的奈米結構可以抵抗細菌污染。 這些結構會破壞細菌細胞的細胞膜，阻止它們擴散。 因此，科學家一直在尋找廉價製造人造表面的方法，以達到相同的效果。

抗菌和細胞友善表面的突破性進展

由東京都立大學的柳下隆（Takashi Yanagishita）教授領導的研究團隊一直在探索陽極多孔氧化鋁（APA）的應用。 在特定條件下，將拋光的鋁表面浸入電化學電池中，表面就會鍍上一層排列有序的多孔氧化鋁（氧化鋁）柱。 這些針狀小柱的大小恰好能殺死細菌，使鋁表面具有強烈的抗菌性。

現在，研究小組完善了他們的配方，發現在濃硫酸中製備的APA 表面的抗菌性能大大優於現有的表面。 最重要的是，他們發現這種表面不會對在其上培養的生物細胞造成危害。 在正常的細胞培養中，可能會在培養基中添加抗生素，以防止細菌污染。 這樣做的主要缺點是對抗生素抗藥性細菌毫無用處；事實上，過度使用抗生素可能會再次導致更多抗藥性菌株的出現。 而APA 表面則不同。 在不使用抗生素添加劑的情況下，可以安全地進行培養。

醫學中的革命性應用

研究團隊的發現對再生醫學來說是個好消息，因為再生醫學是先在實驗室培養細胞，然後再輸入病人體內治療組織和器官損傷。 細胞中的任何細菌入侵都可能給病人帶來可怕的後果：這通常需要專門和昂貴的無菌環境。 研究團隊認為，他們的新基底可以在更廣泛的環境中實現無抗生素細胞培養，有可能徹底改變治療病人的規模，以及我們進行科學實驗的方式。

編譯自/ scitechdaily