비즈니스 기회
새로운 스테인리스스틸은 항생제나 화학물질없이 박테리아를 죽일 수 있습니다
조지아 공대에서 개발한 전기화학 공정은 항생제 내성 증가에 기여하지 않으면서 박테리아 감염에 대한 새로운 보호 기능을 제공할 수 있습니다.
이 접근 방식은 구리의 천연 항균 특성을 활용하고 스테인리스 스틸 표면에 믿을 수 없을 정도로 작은 바늘 모양의 구조를 만들어 대장균 및 포도상 구균과 같은 유해 박테리아를 죽입니다. 편리하고 저렴하며 병원, 주방 및 표면 오염이 심각한 질병으로 이어질 수 있는 기타 환경에서 화학 물질과 항생제의 필요성을 줄일 수 있습니다.
또한 생명을 구할 수 있습니다: 약물 내성 감염에 대한 글로벌 연구에 따르면 2019년에 127만 명이 직접 사망하고 거의 500만 명의 다른 사망에 기여하여 이러한 감염이 모든 연령대의 주요 사망 원인 중 하나가 되었습니다.
연구원들은 5월 20일 저널 스몰(Small)에 구리-스테인리스강과 그 효과를 설명했습니다.
"화학 물질 없이 그람 양성 박테리아를 죽이는 것은 비교적 쉽지만 그람 음성 박테리아를 다루는 것은 두껍고 다층 세포막으로 인해 상당한 도전을 제기합니다. 그리고 이 박테리아가 표면에 지속하는 경우에, 그들은 급속하게 성장할 수 있습니다. 그람 음성 및 그람 양성 박테리아에 효과적인 무항생제 살균 표면을 개발하는 것을 목표로 했습니다." 수석저자인 Anuja Tripathi는 말했습니다.
연구팀은 먼저 스테인리스강 표면을 에칭하는 전기화학적 방법을 개발해 표면에 박테리아의 세포막을 뚫을 수 있는 나노 크기의 바늘 같은 구조를 만들었다. 그런 다음 두 번째 전기 화학 공정을 통해 연구원들은 강철 표면에 구리 이온을 증착했습니다.
구리는 세포막과 상호 작용하여 궁극적으로 세포막을 손상시킵니다.
"nanotextured 스테인리스는 그램 음성과 그램 양성 박테리아를 둘 다 죽일 수 있습니다, 그러나 우리는 높게 오염될 수 있는 표면을 위한 항균 활동을 강화하고 싶었습니다. 나노 텍스처 스테인리스 스틸의 구리 코팅은 매우 높은 항균 활성을 제공했습니다."라고 Tripathi는 말했습니다.
구리의 알려진 항균 특성에도 불구하고 비싸기 때문에 표면 오염을 방지하는 데 널리 사용되지 않습니다. Tripathi의 접근 방식은 스테인리스강에 얇은 구리 이온층만 증착하므로 재료의 항균 활성을 손상시키지 않으면서 비용 효율적입니다.
이 두 가지 공격은 그람 음성 대장균의 97% 감소와 그람 양성 포도상구균 표피 박테리아의 99% 감소를 가져왔습니다.
Tripathi는 스테인리스 스틸이 가위나 핀셋과 같이 쉽게 오염되는 의료 환경에서 일반적인 도구에 사용될 수 있다고 말했습니다. 문 손잡이, 계단 난간, 심지어 싱크대에도 사용할 수 있으며, 특히 병원이나 기타 공유 환경에서 스테인리스 스틸이 자주 선택되고 표면 박테리아가 흔한 장소입니다.
그녀의 연구팀이 개발한 프로세스는 식품 서비스에도 유용할 수 있습니다. Tripathi는 이 접근 방식이 스테인리스 스틸 식품 저장 용기에 이미 다양한 전기화학 코팅 방법이 사용되고 있는 기존 산업 공정에 상당히 쉽게 통합될 수 있다고 말했습니다.
Tripathi는 미래 연구가 구리 코팅, 나노 질감 스테인레스 스틸이 인간의 건강에 해로운 다른 종류의 세포에 효과적인지 조사할 것이라고 말했습니다. 그녀는 또한 이 강철이 감염을 막기 위해 의료용 임플란트에 사용될 수 있는지 여부를 탐구하는 데 관심이 있습니다.
골칫거리인 대장균에 효과가 있는 것으로 입증되었기 때문에 그녀는 희망을 품고 있습니다.
이상의 기사는 2024년 5월 20일 Phys.org에 게재된 “This modified stainless steel could kill bacteria without antibiotics or chemicals”제목의 기사 내용을 편집하여 작성하였습니다.
* 원문정보 출처 : https://phys.org/news/2024-05-stainless-steel-bacteria-antibiotics-chemicals.html
* 추가정보 출처 : https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202311546