先端化学工学ジャーナル

概要

増大する世界的な健康問題に対抗する、即効性、広範囲抗菌性ポリマー

リチャード・J・スポンタック

細菌やウイルスなどの病原体がさまざまな表面に付着すると、その後新しい宿主への伝染が日常的に起こり、潜在的に有害な生物の増殖が著しく促進されます。この連鎖は、抗生物質耐性病原体の場合に特に懸念されるもので、抗生物質耐性病原体は人類の健康に対する世界的な脅威になりつつあります。米国疾病予防管理センターによると、入院患者の 20 人に 1 人が院内感染に罹患し、その結果、米国だけで毎年 10 万人が死亡しています。このうち約 23,000 人の死亡は、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌 (MRSA) などの薬剤耐性病原体によるものです。 2017 年には、最後の手段である抗生物質に対して非常に高い耐性を持つ「悪夢のスーパーバグ」と呼ばれる菌株が世界中で報告されています。金属 (酸化物) は、抗菌剤として機能し、さまざまな病原体を根絶するために表面として使用されたり、ナノ粒子としてさまざまな基質に導入されたりしていますが、それらはすべて、最終的にはリザーバー枯渇または微生物耐性に悩まされ、病原体または状態に特異的である傾向があります。さらに、共有結合またはしっかりと埋め込まれていない場合、これらのナノ粒子は環境に浸出して、追加の健康上の懸念を引き起こす可能性があります。この研究では、まず、光活性抗菌剤である亜鉛テトラ (4-N-メチルピリジル) ポルフィン (ZnTMPyP4+) で修飾されたオレフィン系熱可塑性エラストマーで構成される光力学ポリマーについて説明し、この組み合わせが、非コヒーレント光への曝露により、MRSA を含む 5 つの細菌株、3 つの異なるウイルス、および真菌を不活性化するのに効果的であることを示します。一重項酸素の生成を利用するこの方法は、少なくとも 99.89% の抗菌および抗ウイルス効果を達成し、可視光と酸素にさらすだけで有害な病原体を排除できる非特異的で非常に効果的な方法です。もう 1 つの効果的な戦略は、水と pH ジャンプのみを使用して、わずか 5 分で抗生物質感受性/耐性細菌といくつかのウイルスの 99.9999% を殺します。