碳纳米材料的抗菌性及在生物医学中的应用研究进展

张超¹，张利²，刘兴华³，陈琳³，杨永珍³，于世平⁴

1. 山西医科大学附属白求恩医院2. 山西白求恩医院3. 太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室4. 山西医科大学第二附属医院

摘 要：作为临床上所使用的主要抗菌药物,抗生素为人类的一些感染疾病提供了简单有效的治疗方法。然而抗生素的过度使用以及滥用逐渐造成了超级耐药菌的出现,使得细菌感染越来越难以治疗,对人类健康造成了严重的威胁。目前由耐药菌引起的细菌感染已是全球公共卫生面临的严峻挑战,因此,发展新型具有抗菌作用且不易产生耐药性的材料/药物势在必行。在过去的十几年中,纳米技术的迅猛发展为抗菌治疗提供了很有前景的选择。通过对纳米材料与细菌相互作用机理的研究,发现了其与传统抗生素相比不易诱导细菌耐药的特点。按照材质来源的不同,纳米抗菌材料主要分为天然系、有机系及无机系。天然系包括植物来源和动物来源,受安全和生产等因素制约,无法实现大规模生产;有机系由于其稳定性差以及抗菌效果弱,在使用上受到很大的限制;无机系目前市场上主要以银系抗菌剂为主导,除易被氧化和团聚之外,其生物安全性还尚有争议。在此背景下,碳纳米材料因其生产原料广泛、特殊的结构特征和理化性质,相对良好的生物相容性而备受关注。本文介绍的碳纳米材料主要包括碳纳米管、石墨烯材料、碳点及其衍生物,是目前应用非常广泛的一类纳米材料。现有的研究结果表明,碳纳米材料具有较高的抗菌活性和不易产生耐药性的特点,在抗菌领域中已逐渐得到应用。本文就目前碳纳米材料的特性及抗菌机制的研究进行综述,介绍了碳纳米材料在医用抗菌领域中的应用现状,并对其在医用导尿管中的应用前景进行了展望,以期为解决导尿管相关性尿路感染提供依据。

关键词：耐药菌;碳纳米材料;抗菌;医学应用;