用来自鲨鱼皮的技术，这家公司打造了自带抑菌作用的医疗设备

文|方梦华

2002年，佛罗里达大学材料工程学的Anthony Brennan博士应美国海军研究办公室要求，寻找能减少污染的防污涂料，以及能减少船只阻力的材料削减成本和阻力。通过观察，Brennan从鲨鱼身上获得启示。

Sharklet Technologies 的Sharklet^TM是世界上第一个首创技术，通过改变材料表面的物理性超微结构而抑制细菌的生长。Sharklet不含有毒副作用添加剂或化学物质，没有使用抗生素或抗菌剂。Sharklet^TM的灵感来自鲨鱼皮肤，科学家发现，鲨鱼不会携带任何地海藻或其他寄生物，而且细菌也很难在其身上停留，以此为契机，科学家根据鲨鱼皮肤的结构，研究改变材料的表面结构，使得细菌无法附着，该技术最初由佛罗里达大学的Tony Brennan博士提出，STI已授权Sharklet用Sharklet^TM开发医疗设备产品。 

          Mark Spiecker

在成为Sharklet Technologies一员之前，Spiecker是Adelphia投资部门总监，Adelphia是美国第五大有线电视运营商。在此之前，Spiecker负责360 Networks的业务发展和客户服务，他还是百胜全球餐饮运营的管理者。Spiecker是一个活跃的社区领袖，是科罗拉多的生物科学协会的董事会副主席，科罗拉多州的州长任命其为幼儿领导委员会及科罗拉多劳动力发展局的委员。

Sharklet与库克医疗产生Sharklet Foley Catheter，该设备应用于子宫肌瘤切除。

核心资源 

鲨鱼皮上存在着许多沟潮明显的微小菱形图案，Brennan博士测量其长宽高之后建立一个数学模型，这个模型得出惊人的发现，这样的结构能够阻止微生物的沉降。该技术被成为Sharklet^TM ，即将已有的的物质进行转变，使之呈现出全新的性质，该技术是将非常细微的沟槽蚀刻进塑料中，适用于包括聚碳酸酯、硅树脂在内的所以塑料，对沟壑的角度进行调整，还能实现对不同物质的排斥，如血液、粘液、细菌等。以此得到的材料与光滑的表面比较，该材料绿藻沉降度与光滑表面相比降低了85%。

Sharklet^TM 制得的材料结构非常小，肉眼无法观察到其图案，手指触摸也无法感受到其存在，就是这样的一种表面结构，能够阻止细菌在其表面附着、生长。研究结果表明，细菌在Sharklet上生产需要花费更多的精力，Brennan博士研究证明Sharklet^TM  对金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、VRE、大肠杆菌、MRSA和其他微生物都具有抑制作用。

                 Sharklet表面结构

关键业务 

医疗器械类，包括尿路导管、气管内插管、粘合内膜。

1.尿路导管

尿导管相关的尿路感染（CAUTI）是最常见的设备相关的感染之一，可导致严重的医疗后果。Sharklet表面微细变化能够控制大肠杆菌的定植。实验证明，Sharklet曲面材料与非晶格表面材料对比，能够减少47%的细菌覆盖。

Sharklet制成的导管能够有效抑制大肠杆菌及尿路病原体的迁移，而在这个过程是没有使用任何抗菌药物，只是改变了材料表面结构。细菌的定植和迁移是防止CAUTI的关键一步，Sharklet改变材料表面结构的方法很好地解决了这个问题。

2.气管内插管

患者使用气管内插管后，经常会扰乱正常的粘液分泌，粘液积聚在管内，就会阻塞气管，这种阻塞会影响患者的呼吸，而Sharklet气管内管采用一种特殊的方式来防止这种危险的产生。

Sharklet通过改变材料表面结构的方式来防止粘液阻塞以及抑制管表面的细菌生存。下图表示了在粘液产生后的48小时内，蛋白质溶度在平滑表面以及Sharklet表面的变化，通过该图，可以明显的看出，粘液不会积聚在Sharklet表面，这就说明使用Sharklet制得的内插管不会造成患者使用之后阻塞气管的危险。

下图则说明粘液在两种材料上的积聚程度，可以看出，Sharklet表面基本没有积聚粘液。

3.粘合内膜

Sharklet制造的Sharklet粘合内膜产品可以将其黏贴在皮肤接触的地方，尤其适合在医疗保健、公共厕所、销售点柜台或其他经常接触的物体表面，因其材料本身结构的原因，细菌无法在上面附着、生长，在公共场合使用该黏膜，能够很好地阻止细菌的传播。因其没有使用任何抗生素，而且对多种细菌都有抑制作用，对公共卫生的健康具有极大的促进作用。

当然，Sharklet只是一种手段控制细菌的传播，虽然SharkletTM制成的材料能够有效地减少细菌在其表面定植，人们还是应继续遵循清洁和消毒来控制细菌传播。

2014年，Okamura博士宣布，其团队发明了一种纳米薄片，可以作为伤口敷料使用于烧伤患者，紧贴身体，隔离和抑制细菌的生长，这种新型的生物材料微小、柔顺，不仅可以在平整的创面使用，也可以粘附在不平整的创面，而且不需要任何粘附剂。研究人员证实，能够有效得抑制如铜绿假单细菌等引起组织感染的细菌，敷料能够连续三天保护创口而不被感染，如果再加一个防护层，纳米薄片能够有效隔绝细菌6天，纳米薄片对血液没有影响，可以作为一些医疗设备的涂层。

伦敦大学的伊万·帕金教授等人发现，有一些染料在被强光照射后会对病菌造成伤害，原因是因为光线激活了染料中的电子，使得染料分子呈现活跃状态，产生的高活性的氧自由基能够破坏病菌细胞壁，使其失活。进一步的研究发现，光活性的抗菌材料在黑暗中仍然有抗菌的效果，只是杀死细菌的时间会延长许多。

Sharklet公司更打算将该材料应用于日常生活中，比如易染菌的地方，像厨房、公交车以及地铁的扶手等，还有人们每天接触最多的手机，使用贴膜或者就是物品本身就是由Sharklet材料制成，Sharklet公司正在拓宽公司业务，未来能看到Sharklet公司的材料出现在许多地方。

Ethan博士说：“Sharklet的纹理将直接用于制作医院内常用的塑料制品，包括医疗环境设施和医用设备，Sharklet并没有引入新的材料或涂层，只是通过改变现有材料的形状和质地，从而得到一个不利于细菌依附的表面。”

“Sharklet这种构造能够持续性地降低微生物的附着性、传播性，微生物也无法在其表面生存，而这个原理于免疫机制类似。”该项目的研究人员如是说。

细菌的传染、感染非常常见，一些细菌的感染会带来严重的后果，单纯的杀毒、杀菌已经不能够满足，人们需要更便捷的方式来防止细菌的传播，抗菌材料的出现无疑打开了人们期待已久的大门。

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