用于制造殺生物材料的傳統濕化學方法復雜、耗時且昂貴。研究人員提供了一個教程，他們在其中探索了一種有前途的替代方案，稱為等離子體表面工程。該技術依靠非平衡等離子體產生化學反應來改變材料表面的特性中國建材網cnprofit.com?？梢酝ㄟ^調整用于幾乎任何固體材料的表面活化、涂層沉積和表面納米結構的電力來控制反應。

用于制造殺生物材料的傳統濕化學方法復雜、耗時且昂貴。在AIP Publishing的應用物理學雜志上，來自比利時、捷克共和國和意大利的研究人員展示了一個教程，他們在其中探索了一種有前途的替代方案，稱為等離子體表面工程。

“基于等離子體的工程是一種廉價且環保的方法，因為它不需要使用溶劑，并且可以相對直接地擴大到工業生產，”共同作者 Anton Nikiforov 說。

該技術依賴于非平衡等離子體或部分電離氣體，它產生化學反應以改變材料表面的特性。等離子體中不同的溫度水平——通常是電離的惰性氣體、氧氣或空氣——會產生不同的化學路徑?？梢酝ㄟ^調整用于幾乎任何固體材料的表面活化、涂層沉積和表面納米結構的電力來控制反應。

等離子工程可以創造接觸殺滅、防污和藥物釋放表面。接觸殺滅材料通過在接觸時刺穿微生物的微觀尖刺來破壞微生物。一項研究表明，等離子蝕刻的黑色硅納米柱結構對多種細菌具有高度殺菌作用，包括金黃色葡萄球菌，這是一種眾所周知的耐抗生素細菌，可引起嚴重的皮膚感染，也可感染血液、肺、心臟和骨骼。

防污材料可防止微生物在表面積聚形成生物膜和其他危險的微生物環境。其中一些材料的靈感來自大自然已經發明的東西，例如蟬和蜻蜓翅膀的防污性能，它們由納米柱組成，可以在接觸時殺死微生物并產生生物化學物質來排斥水分。

等離子體聚合的超疏水薄涂層——受荷葉啟發的防水材料——也因其防污性能得到了廣泛的開發和研究。由于缺乏水分，可以防止微生物附著在這些表面上并在這些表面上繁殖。

藥物釋放表面控制抗菌化合物的釋放，使抗生素能夠大劑量輸送到目標位置，這在手術后很有用。例如，一種常見的抗生素萬古霉素沉積在球形顆粒內。這是在氣溶膠輔助等離子體沉積中實現的，該沉積結合了高能等離子體和藥物氣溶膠。

已經開發了許多基于等離子體的方法來創建此類表面，包括低壓和大氣壓等離子體蝕刻、等離子體聚合、濺射、納米粒子的氣體聚集、氣溶膠輔助等離子體沉積以及相同方法的各種組合。

盡管基于等離子體的工程肯定會加速發展，但仍有挑戰需要克服，包括需要更好地了解細菌如何粘附在表面上，以及微生物被破壞時究竟發生了什么。