仿「貽貝」研發重複抗菌塗料

團隊仿貽貝開發可再生抗菌塗料（右）塗附培養皿（左）測試抗菌效果。（高雄大學提供）

國立高雄大學化學工程及材料工程學系特聘教授鍾宜璋團隊，從貽貝足絲獲得靈感，開發出「可再生抗菌塗料」，既安全且長效抗菌、節省人力，可應用在醫療院所、大眾運輸等公共空間的清潔消毒，並降低民眾過度使用抗菌、殺菌藥劑情形。 

仿貽貝開發一款可再生抗菌的塗料中並使其產生重複抗菌力。（高雄大學提供）

鍾宜璋表示，海洋生物「貽貝」分泌細長足絲（byssus）形成聚合物，可嵌入外部基座表面，這些細細的纖維束，通過化學交聯產生強大黏著力，使牠們能牢牢附著在外部基底上，足絲越多，貽貝越難被移除，足絲用來抵禦捕食者與海水的沖擊。

靈感來自大自然生物

貽貝分泌足絲的作用激發團隊靈感。鍾宜璋團隊研模仿貽貝分泌足絲黏著特性需要的多酚分子，模仿其化學結構，開發出「高分子微小顆粒」。

團隊再將微粒分散在常見塗料如「水性漆」中，就改質為「抗菌塗料」。結合「氯胺殺菌」技術，只要噴上漂白水，胺根基團就會產生「氯胺」破壞細菌細胞壁，且殺菌後形成的安全副產物「氯化鈉」（食鹽）。「可再生抗菌塗料」目前以「大腸桿菌」、「金黃葡萄球菌」實驗，成效相當不錯。

從「貽貝」獲取靈感，開發「可再生抗菌塗料」。（高雄大學提供）

鍾宜璋說，新冠疫情讓政府部門及民眾對清潔和安全要求更加嚴格。市面上各種抗菌產品大致可分為「無機」、「有機」與「天然物」三大類，無機類（抗菌劑）常被塗料本身包覆而難以顯出功能；有機類和天然物的使用劑量受到限制。

抗菌性和毒性之間經常存在微妙的平衡，對人體有潛在毒性，長期使用容易導致過敏現象，且高專一性的抗菌或殺菌劑的廣泛使用，也是造成細菌具有抗藥性的主因。

長效抗菌  如手機重複充電

鍾宜璋強調，幾乎所有市售抗菌產品都有時效性，但團隊所設計的產品，塗在物件上並乾燥以後，使用「漂白水」擦拭，塗層就會具有長效的再生抗菌效果，如同手機沒電了可再充電。

微粒塗料再生抗菌原理？鍾宜璋解釋，所謂漂白水如同對其充電，就是指利用漂白水擦拭而產生氯胺分子，這種分子可破壞細菌的細胞壁，比起漂白水更穩定存在；而其他抗生素和抗菌劑用完就沒有抗菌效果了。團隊開發的這種抗菌方式，只要再次以漂白水擦拭，就會恢復抗菌效果，可一直重複使用，這就是再次充電抗菌的原理。 

化材系團隊說明微粒塗料可重複抗菌原理。（高雄大學提供）

鍾宜璋說，希望透過「仿貽貝可再生抗菌塗料」發表，降低民眾過度使用抗菌、殺菌藥劑情形。這項成果對於金屬、陶瓷、塑膠材質表面特性附著效果良好，未來加入水性漆，產製抗菌效果塗層成為市售產品，對醫療院所、大眾運輸等公共開放場合，乃至居家生活環境清潔消毒都有助益。◇