银基纤维抗菌新材料在公共卫生领域中的应用研究

银基纤维抗菌新材料在公共卫生领域中的应用研究

郝伟   ,邢百惠

河南凤之凰实业股份有限公司

摘要：随着现代医学技术的不断发展，人们对于医疗器械和药品的要求也越来越高。然而，由于细菌感染的风险日益增加，因此需要寻找一种更加安全有效的方法来预防和治疗疾病。为了解决这个问题，科学家们开始探索无机材料的抗菌作用，并开发出一系列新的抗菌剂。本文重点研究银基纤维抗菌新材料在公共卫生领域中的应用，旨在加强公共卫生领域管理。

关键词：银基纤维；抗菌新材料；公共卫生领域；应用

前言：近年来，随着科技的进步和社会需求的变化，人们对于抗菌剂的需求也在逐渐提高。目前市场上已经有很多种类型的抗菌剂可供选择，但其中大多数都存在一定的副作用或安全性问题。因此，对于公共卫生领域的应用来说，银基纤维抗菌新材料是一种非常值得关注的新型无机抗菌材料。这种材料是由银与高分子材料结合而成，具有卓越的抗菌性能和生物相容性的特点，可以有效地抑制多种细菌生长，并且不会对人体产生任何负面影响。总之，抗菌剂是一项重要的研究课题，其在未来的应用前景广阔。银基纤维抗菌新材料作为一种新型抗菌新材料，有望为公共卫生领域提供更好的解决方案。

一、抗菌材料的分类

抗菌材料是指能够抑制细菌生长和繁殖的一种材料。目前，目前市场上的抗菌剂种类繁多，抗菌剂可分无机、有机和天然生物抗菌剂3种类型[1]。

无机抗菌材料是20世纪80年代中期发展起来的一类抗菌材料，具有耐热性、持久性、连续性和安全性等优点，缺点是成本高。此类抗菌剂为金属及其化合物，主要是Ag、Cu、Zn等元素，它们的抗菌性能（针对广谱抗菌性）依次减弱，其中Ag的抗菌性约为Zn的抗菌性的1000倍。而银系抗菌剂使用安全，对人体安全，对环境友好。

有机抗菌剂，其优点是杀菌力强，即效好，种类多，缺点是毒性大，耐热性较差，易迁移、可能产生微生物耐药性等。有机抗菌剂主要有：有机金属类；有机卤代物；醛、酮、醌类；酸及盐类；酯类；腈类；胍类；有机硝基化合物类；有机磷及有机砷类；以及杂环类抗菌剂。这些抗菌剂根据其用途，又可分为杀菌剂、防腐剂和防霉防藻剂。由于大多数有机抗菌剂能够干扰细胞的基因表达及相关酶系统，因此在抑制有害微生物的同时，对其他生物体细胞也具有毒性。

天然生物抗菌剂来源于自然界，人们通过提取、纯化获得，资源极其丰富。天然生物抗菌剂是最早为人们所利用的抗菌剂，古埃及时期人们就能够用蜂蜡作抗菌剂来保存木乃伊。但是，对天然抗菌剂的开发一直停留在传统经验水平上。近年来，随着环保意识的加强及生物技术研究水平的迅速提高，天然抗菌剂越来越受到重视。根据天然生物抗菌剂来源的不同，可将其分为植物源、动物源和微生物源。其优点是安全，缺点是抗菌作用有限、耐热性差、杀菌率低、不能广谱长效使用、且数量很少。

总之，抗菌材料是一种非常重要的应用领域，随着人们对于健康生活的追求不断提高，对抗菌材料的需求也在逐渐增加。因此，对于不同的抗菌材料种类进行了深入的研究是非常必要的。

二、银基纤维抗菌新材料的制备及表征

（一）实验仪器

本研究所采用的实验试剂和仪器主要包括以下几个方面：1.原料：选用了高纯度的银靶作为主要原材料；选择高分子材料（涤纶）。2.设备：为了实现对银基纤维抗菌新材料的制备和测试，采用了一系列专业的实验室设备。其中包括离子溅射仪、恒温器、搅拌机、真空泵、光谱仪等等。这些设备不仅能够确保实验过程的顺利进行，还能够提供精确的数据分析结果。3.操作方法：在实际实验过程中，采用了一定的操作流程和步骤。首先，将高分子材料进行清洁处理，然后把银靶材和高分子材料放在离子溅射仪中，最后控制反应条件，使产物得到充分反应并达到预期效果。即可获得银基纤维抗菌新材料样品。本研究所采用的实验试剂和仪器是比较全面且具有一定专业性的。同时，在实验中也严格遵守了一些基本操作原则，这有助于提高实验的可靠性和可重复性。

（二）实验内容

具体来说，在实验室中搭建了一套完整的制备设备，包括离子溅射仪、真空干燥箱、紫外光源等。同时，还使用了一些先进的测试仪器来进行样品的表征工作。首先，需要将高纯度的银靶材和高分子材料放入离子溅射仪，将其转化为银基纤维。在此过程中，采用了不同的温度、压力等因素来控制反应条件，以确保得到高质量的产物。接着，使用真空干燥箱将制备好的银基纤维放置在恒温下进行干燥处理。这个过程对于提高产品的稳定性和耐久性非常重要。最后，利用紫外光谱仪对其表面活性剂含量进行了测定。此外，还采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜等多种手段对其形貌结构进行了分析。这些数据为后续的研究提供了重要的基础。

（三）实验结果

首先，在实验室中成功地制备了一种新型的银基纤维抗菌新材料。该材料由银和高分子材料组成，经过高温高压处理后得到稳定的结构。同时，还进行了多种物理化学性质的测试，如透光率、比表面积、孔径分布等指标，以验证其稳定性和有效性。其次，为了评估该材料的抗菌效果，分别对其他几种常见的细菌进行培养和观察。实验结果表明，该材料能够有效地抑制各种细菌的生长，且具有一定的耐久性和重复使用能力。此外，还发现该材料可以被广泛用于医疗器械、家居用品等方面的应用，为公共卫生领域的发展提供了新的思路和方法。最后，基于以上实验结果和分析，认为该银基纤维抗菌新材料是一种非常有前途的新型材料，有望在未来的发展中有着广阔的应用前景。

（四）抗菌性能测试

为了验证银基纤维抗菌新材料的有效性，进行了一系列的实验。首先，对样品进行表面处理，包括清洗和涂覆一层透明胶膜以保护其表面不被污染。然后，使用标准的细菌培养方法将不同种类的细菌引入样品中，并放置在恒温恒湿条件下进行生长。最后，通过观察细菌的数量变化来评估样品的抗菌效果。结果表明，经过表面处理后，银基纤维抗菌新材料能够有效地抑制细菌的生长。与对照组相比，样品中细菌的数量明显减少，且下降幅度较大。同时，还发现，随着样品暴露时间的延长，其抗菌效果也逐渐增强。这说明，银基纤维抗菌新材料具有良好的稳定性和持久性的特点[3]。此外，还采用了多种不同的细菌株来模拟各种不同的感染源，并且得到了相似的结果。这些数据证明了银基纤维抗菌新材料不仅适用于公共卫生领域的应用，而且可以广泛用于其他医疗保健领域。

（五）抗菌机理

银具有强大的氧化能力，能够通过直接作用或间接作用的方式对细菌产生氧化效应。其中，直接作用是指银离子可以直接接触到细菌表面，从而引起细胞膜破裂和DNA断裂等损伤；而间接作用则是指银离子进入细菌内部后，通过氧化反应来破坏细菌内含物质，最终导致细菌死亡。此外，银离子还可以抑制细菌生长繁殖，降低其代谢产物的生成量，从而达到杀灭细菌的作用。银基纤维抗菌新材料是一种新型的抗菌材料，它可以通过吸附、氧化等多种方式杀死细菌，同时还能有效防止细菌滋生和扩散。这种材料不仅可以用于公共卫生领域，也可以用于居家健康、功能防护和体育运动装备领域。

三、银基纤维抗菌新材料在公共卫生领域中的应用分析

（一）抗菌原理

抗菌材料是指能够有效抑制细菌生长和繁殖的材料，其主要作用是通过物理或化学方式来杀死或阻止细菌的生长。常见的抗菌方法包括氧化剂、杀菌剂、紫外线照射等。而银基纤维抗菌新材料则是一种新型的抗菌技术，它利用了银具有强大的生物活性和抗菌性能的特点，实现了对多种细菌的高效控制。银是一种非常有效的无机抗菌剂，可以有效地破坏细菌细胞壁结构，从而导致细菌死亡。此外，银离子还可以与细菌表面结合形成复合物，进一步增强其抗菌效果。因此，银基纤维抗菌新材料中的银，在激活后可以通过释放银离子的方式实现对细菌的有效控制。除了银离子的作用之外，银基纤维抗菌新材料还采用了其他一些特殊的设计手段来提高其抗菌能力。例如，采用织物康TISSU技术，可以在表面增加更多的银产生点，让银层更均匀、更牢固；同时，也可以将不同种类的抗菌材料组合在一起，以达到更好的抗菌效果。总之，银基纤维抗菌新材料作为一种新兴的技术，已经得到了广泛的应用和发展。

（二）抗菌性能

抗菌材料是指能够抑制细菌生长和繁殖的材料，其主要作用是通过物理或化学方式对微生物进行破坏。常见的抗菌材料包括表面活性剂、金属离子、金属颗粒（Ag）等。其中，表面活性剂主要是通过改变细胞膜的结构来影响细菌的代谢过程；金属离子则是通过与细菌蛋白质结合形成复合物从而阻止其正常功能运行；而金属颗粒则可以通过直接触碰细菌细胞壁或者内部分子来实现杀灭效果。银基纤维抗菌新材料是一种新型的抗菌材料，其具有独特的抗菌机制。银基纤维是由银和高分子材料制成的一种高性能材料，由于其特殊的微观结构和电学性质，可以有效地杀死多种细菌。具体来说，当银基纤维接触到细菌时，会快速激活银，释放的银离子会迅速进入细菌胞内并与细菌内的酶类物质发生反应，导致细胞膜破裂、DNA断裂等一系列损伤事件，最终导致细菌死亡。此外，银基纤维还具有一定的耐久性和稳定性，可以在长时间使用后仍然保持良好的抗菌效果。因此，银基纤维抗菌新材料被认为是一个非常有前途的应用材料[4]。

（三）测试方法

抗菌材料的抗菌性能是其作为公共卫生领域的关键指标之一。为了评估银基纤维抗菌新材料在公共卫生领域的实际应用价值，需要对其进行一系列的抗菌性能测试。目前常用的抗菌性能测试方法包括：微生物培养试验、生物膜实验和表面接触角实验等。其中，微生物培养试验是最为常见的一种方法。该方法通过将样品与细菌混合，观察到细菌是否能够在其中生长繁殖来判断其抗菌性能。此外，还可以采用生物膜实验和表面接触角实验等方法对银基纤维抗菌新材料的抗菌性能进行进一步验证。在微生物培养试验中，可以使用多种不同的细菌种类来模拟不同类型的感染源。例如，可以用大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等常见病原体来模拟肠道感染；也可以用肺炎链球菌、沙门氏菌等传染性较强的病原体来模拟呼吸道感染。这些细菌可以通过不同的方式进入人体，因此选择合适的细菌种类对于准确地评价银基纤维抗菌新材料的应用效果非常重要。在生物膜实验中，可以利用细胞培养技术对银基纤维抗菌新材料的抗菌性能进行检测。这种方法可以更加真实地反映出银基纤维抗菌新材料在实际环境中的表现情况。同时，由于生物膜实验具有较高的灵敏度和特异性，因此也被广泛用于临床医学和其他相关领域的研究中。表面接触角实验是一种较为新的抗菌性能测试方法。该方法通过测量银基纤维抗菌新材料与细菌之间的接触角来评估其抗菌性能。相比于传统的微生物培养试验和生物膜实验，表面接触角实验具有更高的精度和更直观的结果显示形式。因此，近年来越来越多的研究机构开始将其纳入到抗菌材料的抗菌性能测试体系中。

（四）抗菌应用

抗菌材料是指能够抑制细菌生长或杀死细菌的一种物质，其主要特点是具有良好的抗菌效果和防腐性能。目前，抗菌材料已经广泛地应用于医疗器械、化妆品、食品包装、建筑装饰等方面。其中，在公共卫生领域中，抗菌材料的应用也越来越受到关注。 随着人口老龄化和城市化的不断加剧，公共卫生问题日益突出。特别是疫情爆发期间，公共场所如地铁站、公交车站、医院等人群聚集的地方成为病毒传播的主要途径之一。因此，如何有效地控制公共场所内的微生物污染已经成为了当前亟待解决的问题。银基纤维是一种新型的抗菌材料，它具有独特的物理化学性质和生物活性特性。具体来说，银基纤维可以快速释放出银离子，从而达到杀灭细菌的作用。此外，由于其表面银覆盖均匀的影响，银基纤维还能够吸附大量细菌细胞壁成分，使其难以繁殖和存活。这些优势使得银基纤维成为了一种理想的抗菌材料。针对公共卫生领域的实际需要，银基纤维抗菌新材料可以用于医院医用织物，例如病号服、医生服、护士服、洗手衣、手术衣、床品、隔帘、窗帘、地巾、床垫等医用织物，可阻断了患者、访客、医护人员因医用织物造成的细菌横向传播，防止了软表面织物造成的医院交叉感染，提高了医护人员和病人的安全性，实现了医用银基纤维高分子材料在公共卫生领域中产业化应用，同时，实现了医用银基纤维高分子材料在居家健康、功能防护和体育运动装备领域中产业化应用，提高了国民健康素质。

五、结语

综上所述，银基纤维抗菌新材料能够有效地抑制多种细菌和病毒的生长繁殖，包括大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等多种常见病原体。这为公共卫生领域的防疫工作提供了有力的支持。总之，银基纤维抗菌新材料是一项具有广阔前景的新兴技术，对于公共卫生领域的防疫工作有着重要的意义，随着科学技术的发展和社会经济水平不断提高，这种新型材料将会得到更广泛的应用和发展。

参考文献：

[1]夏金兰，王春，刘新星.抗菌剂及其抗菌原理[J]中南大学学报，2004. 33（1）：31-38

[2]马肃.剑麻抗菌纤维的制备及其抗菌性能研究[D].桂林理工大学，2012.

[3]刘刚.抗菌PET短纤维纺丝工艺探讨[J].合成纤维工业.2018，(5).

[4]幸伟.银的抗菌作用机理[J].武汉科技大学学报（自然科学版.209.02.003.