ทองแดงวัสดุมหัศจรรย์ที่พิฆาตแบคทีเรียได้
(เรียบเรียงโดย สัมโมทิก สวิชญาน)
หลายคนอาจไม่รู้ว่าพื้นผิวโลหะและโลหะเจือหลายชนิดมีฤทธิ์ในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่มาเกาะ อาทิ เงิน ทองแดง ทองเหลือง (ทองแดงเจือสังกะสี) และสัมฤทธิ์ (ทองแดงเจือดีบุกและธาตุอื่นๆ ประปราย) โดยโลหะเหล่านี้จะไปก่อกวนกระบวนการทางชีวเคมีต่างๆ ทำให้แบคทีเรียตายไปเองในเวลาเพียงไม่กี่นาทีหรือช้าสุดก็ไม่กี่ชั่วโมง
มนุษย์เรียนรู้ที่จะใช้ประโยชน์จากโลหะเหล่านี้ในเชิงอนามัยมาอย่างน้อย 8,000 ปีแล้ว หลักฐานจาก Edwin Smith papyrus ซึ่งเป็นกระดาษบันทึกวิชาการแพทย์ของอียิปต์ในช่วงยุคสัมฤทธิ์ (1,000–3,000 ปีก่อนคริสตกาล) พูดถึงการนำน้ำดื่มมาใส่ไว้ในภาชนะสัมฤทธิ์ก่อนดื่ม และใช้แผ่นสัมฤทธิ์ฆ่าเชื้อโรคบนแผลที่หน้าอก เป็นต้น
ทองแดงเป็นวัสดุแรกที่ Environmental Protection Agency ของประเทศสหรัฐอเมริการับรองว่ามีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียบนพื้นผิวได้จริง และหลังจากนั้นก็รับรองทองแดงเจืออีกกว่า 350 ชนิดว่ามีผลทำลายแบคทีเรียร้ายแรงพิเศษ 6 ชนิดที่เรียกโดยย่อว่า ESKAPE (ได้แก่ E. faecium, S. aureus, K. pneumoniae, A. baumannii, P. aeruginosa และ Enterobacter ชนิดต่างๆ)
ทองแดงฆ่าแบคทีเรียที่เกาะอยู่บนพื้นผิวผ่านกลไกทางชีวเคมีอันหลากหลายซึ่งยังไม่ทราบแน่ชัดนัก เรื่องนี้ยังเป็นหัวข้อวิจัยที่ค้นคว้ากันอยู่ แต่สิ่งหนึ่งที่เป็นที่รู้กันแล้วคือ ทองแดงจะไปสร้างความเสียหายให้กับเยื่อหุ้มเซลล์ของแบคทีเรีย จนจุดชนวนกระบวนการอื่นๆ ต่อเนื่องไปเป็นลูกโซ่ เช่น ทองแดงละลายเป็นไอออนซึมเข้าไปก่อจลาจลภายในเซลล์ และทำให้เยื่อหุ้มเซลล์แตกในที่สุด
แล้วถ้าเพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัส แบคทีเรียก็ยิ่งตายได้เร็วขึ้นหรือไม่?
ล่าสุด ทีมนักวิจัยที่นำโดย Rahim Rahimi วิศวกรวัสดุศาสตร์จากศูนย์นาโนเทคโนโลยีจากมหาวิทยาลัย Purdue ทดสอบสมมุติฐานนี้โดยใช้เลเซอร์มายิงพื้นผิวทองแดงให้ละลายและระเหยทิ้งไปจนเกิดเป็นลวดลายขรุขระในระดับนาโนเมตร (laser texturing) ผลคือ พื้นผิวแบบใหม่ไม่เพียงแต่ฆ่าแบคทีเรียเช่น E. coli ได้เร็วขึ้นมากเท่านั้น แต่ยังฆ่าจนหมดจดไม่เหลือแม้แต่ตัวเดียว ในขณะที่พื้นผิวแบบเรียบๆ ฆ่าได้ช้ากว่า และบางครั้งก็ฆ่าได้ไม่หมดด้วย
นอกจากเลเซอร์ไปเพิ่มพื้นที่ผิวแล้ว ยังไปทำให้ออกซิเจนในอากาศมาทำปฏิกิริยากับผิวทองแดงเกิดเป็นสารประกอบออกไซด์หลายชนิด เช่น cupric oxide และ cuprous oxide ซึ่งก็มีฤทธิ์ฆ่าแบคทีเรียด้วยเช่นกัน
laser texturing เป็นกระบวนการง่ายๆ ที่ทำได้ในระดับอุตสาหกรรม ฉะนั้น ถ้าจะผลิตทองแดงขรุขระมาใช้ในพื้นผิวสัมผัสของโรงพยาบาล เช่น ราวจับ ลูกบิดประตู ฯลฯ เพื่อเป็นอีกปราการหนึ่งในการช่วยป้องกันการแพร่กระจายเชื้อโรค ก็เป็นเรื่องที่ทำได้ไม่ยาก เพื่อระบบสาธารณสุขที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น
- 23
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
