中国制造：潜力巨大的新型抗菌纺织品

随着环境的恶化，越来越多的人开始关注公共卫生和细菌感染问题。防止细菌传播的有效方法之一是使用抗菌织物，因为它们可以通过杀死微生物细胞来减少生物负荷。

一般而言，通常用抗菌剂（包括有机、无机和天然抗菌剂）改性织物来制备抗菌织物。

近年来，业内已经避免使用有机抗菌剂如季铵盐，因为它们容易导致细菌产生多重耐药性和不良副作用。

天然抗菌剂相对更安全，具有良好的生物相容性。

然而，天然抗菌剂的抗菌活性不足以杀死大多数细菌。因此，无机纳米粒子无疑是一个很好的候选者。

无机纳米粒子已经证明它们在体外和动物模型中治疗传染病的有效性。有学者认为，使用无机纳米粒子是克服微生物耐药性最有希望的策略之一。

在各种无机抗菌剂中，氧化锌（ZnO）对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌都具有良好的抗菌活性。此外，ZnO因其良好的安全性和生物相容性而被广泛用于食品、化妆品和医药中。

因此，ZnO改性抗菌纺织品的开发引起了学术和工业领域的极大兴趣。众所周知，具有较小尺寸和较大浓度的ZnO纳米粒子可以获得更好的杀菌效果。

科学家已经开发出不同的方法将ZnO纳米粒子固定到织物上，例如“垫-干-固化”法、生物方法和逐层沉积法。可是这些技术总是复杂、耗时、易导致产品不纯和不稳定。为了改善材料的稳定性，经常使用交联剂，这又可能造成对环境的额外负担。

近年来，超声化学开辟了纺织品改性的新领域，因为它可以大大减少各种操作所涉及的能源、化学品和时间。据报道，在超声辐射下，在棉织物上涂覆大约30纳米的ZnO纳米颗粒半小时便有高抗菌效果。

另外，有学者通过在超声辐射下将织物交替浸渍在氢氧化钾和硝酸锌浴中，将ZnO纳米颗粒沉积在丝织物上。他们发现ZnO的粒径随着超声辐照功率的增加而降低。

此外，微波辐射已被广泛用于合成胶体无机纳米晶体，包括单金属纳米晶体、过渡金属氧化物和非氧化物半导体。微波辅助合成不仅可以缩短加工时间，还可以提高产品收率和纯度。

例如，在没有还原剂的情况下，通过原位微波加热将可以把银纳米粒子沉积在黄麻纤维上。所得纤维复合材料显示出优异的热稳定性和高结晶度

近日，广州工学院和武汉理工大学联合开发了一种具有高抗菌活性和稳定性的新型棉织物。

研究人员采用简便、省时且经济的微波-超声协同法在棉织物上涂覆了一层ZnO纳米颗粒。

经X射线衍射、扫描电子显微镜和电感耦合等离子体表征发现，ZnO纳米颗粒均匀地涂覆在棉织物上。

与单微波或超声法制备的样品相比，所制备的样品显示出对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的优良和持久的抗菌活性。研究人员还通过原子力显微镜研究了样品对灭活微生物细胞的影响。结果表明，包覆在棉织物上的ZnO纳米粒子的大小和含量取决于锌离子浓度和微波-超声波的反应时间。

这也对棉织物的抗菌活性有显著影响。研究人员认为，这种简单、有效且环保的一锅法合成方法在抗菌纺织品的工业化生产中具有很大的潜力。