美國加州IBM研究院(IBM Research)的化學家的Jim Hedrick正在進行一項偉大的研究,他正在研制一種聚合物,用來對付讓醫(yī)護人員與公共衛(wèi)生專家傷透腦筋的超級細菌,這個超級細菌殺手有個很酷的名字叫做“忍者聚合物(Ninja Polymers)”。像抗藥性金黃色葡萄球菌之類的細菌,不但可能造成致命性感染,而且不受一般抗生素的影響,一直讓醫(yī)療人員與專家感到難以應(yīng)付。現(xiàn)在研究人員利用半導體技術(shù)開發(fā)出一種專殺細菌的聚合物,可在完成任務(wù)后從人體內(nèi)消失,或能大幅減少抗藥性細菌的危害。
研究人員先前在尋找一種可在矽晶圓上進行顯微結(jié)構(gòu)蝕刻的方法,他們在研發(fā)的過程中發(fā)現(xiàn)某些特殊的材料,這些材料只要結(jié)合在一起成為聚合物,便會產(chǎn)生靜電荷。
這種人類未來希望的細菌殺手,可以無差別將超級細菌全部通殺,用的不是抗生素而是接近人體免疫細胞的原理,因此細菌不會產(chǎn)生抗藥性,它也是第一款具有生物兼容性、無毒又可自行生物降解的聚合物,應(yīng)用層面十分廣泛。
IBM雖然是間半導體制造與企業(yè)服務(wù)為主的公司,但他們的科研項目并不僅限于此,往往會基于自己在半導體相關(guān)技術(shù)的優(yōu)勢,在其他領(lǐng)域有所成就,像生技領(lǐng)域就是其中很顯眼的一環(huán)。過往曾經(jīng)介紹過IBM研發(fā)利用類塑料分子可以殺死人體內(nèi)常見的真菌類感染,也就是霉菌,但卻不會有一般藥物可能產(chǎn)生的副作用?,F(xiàn)在,他們同樣利用更細微的硅晶圓蝕刻技術(shù),創(chuàng)造出帶有正電荷的大分子聚合物,它可以溶于水,當加熱到人體溫的程度時,就會成為一種凝膠,在運用上就很方便。
將這種“忍者聚合物”凝膠放置在細菌附近時,透過簡單的正負電相吸原理,聚合物會把外層帶負電的細菌全都吸過來。Jim Hedrick表示,忍者聚合物會用比較接近一般免疫細胞的做法,把細菌的細胞壁與細胞膜撕裂,如此一來,它們會造成細胞膜不穩(wěn)定并碎裂,細菌很少有機會對這些聚合物形成抵抗力,細菌就會因為破滅而死。而這種聚合物經(jīng)過一段時間后就會自行生物降解,分解成更小的物質(zhì),對人體無害。
超級細菌之所以能對抗抗生素,是因為能夠透過不斷演化改變自身表面的結(jié)構(gòu),讓一些過去可以讓抗生素分子與之結(jié)合以發(fā)揮效用的管道消失。忍者聚合物不是用這個原理運作,因此超級細菌在眼中跟一般細菌無異,也不會產(chǎn)生抗藥性問題。
除了醫(yī)學上的應(yīng)用之外,IBM公司也希望這種聚合物可以應(yīng)用在清潔劑等除菌用品,同時取代牙膏、漱口藥水等產(chǎn)品中有害環(huán)境的抗菌劑。
由于“忍者聚合物”可進行生物分解,他們在排出病患體外后,應(yīng)該也不會堆積在環(huán)境中。忍者聚合物可以做成藥膏或用注射的方式用在受傷的部位、植入物或?qū)Ч艿耐苛希蚩捎迷陬A(yù)防感染等用途。Hedrick 表示IBM已經(jīng)與合作伙伴洽談,除了醫(yī)學上的應(yīng)用之外還會將這種奈米技術(shù)應(yīng)用在日常生活中,不僅是醫(yī)療用途,還可以應(yīng)用在清潔劑等除菌用品,同時取代牙膏、漱口藥水等產(chǎn)品中有害環(huán)境的抗菌劑。這樣的日子其實不會太遠,Jim Hedrick預(yù)估十年內(nèi)就可以開始商業(yè)化.