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1、中华人民共和国卫生部 “十年百项”推广项目,“皮肤物理抗菌膜”专利技术 解决局部感染和院内感染方案,项目专利技术简介 (基础研究篇),改,变,中华人民共和国卫生部 “十年百项”推广项目 “皮肤物理抗菌膜”专利技术 解决局部感染和院内感染方案,纳米膜感染技术的革命性创新,“皮膚物理抗菌膜”專利技術發明人 蔡友良董事長,胡锦涛,建设创新型国家，大力推进理论创新、制度创新、科技创新，到2020年，取得一批在世界具有重大影响的科学技术成果，进入创新型国家行列。 胡锦涛主席 在2006年全国科学技术大会发言,要 目,一、抵抗感染：紧迫的课题,二、纳米科技：改变！,三、 JUC纳米材料：改变！,四、物理抗
2、菌过程：改变！,五、物理抗菌机理,六、特性及试验,一、抵抗感染：紧迫的课题,1.1 人类活动：改变！1.2 能否肩负起重任,1.1 人类活动：改变：,下一个是否沦为人类自身灭亡？！,环境恶化： 全球暖化效应,动植物灭种加剧,地球上大约有11046种动植物面临永久性从地球上消失的危险。 目前物种灭绝的速度要比自然规律条件下高出1000倍到10000倍。 每一小时就有一个物种永远从地球上灭绝。是的！一个小时！,北极最大的冰棚（ice shell）三年前一分为二，所有科学家大为震惊。,人类活动：改变：,细菌耐药性严重， 院内感染日益严峻,病毒感染： 艾滋病、禽流感、SARS,目前传染病在世界范围内有
3、重新肆虐的趋势，病毒性传染病尤甚，现在尚无有效应对药物，这与几十年前的细菌性病毒情况相似。,人类与微生物斗争胜负未定 -病原微生物的耐药抗药性!,HIV病毒,H5N1禽流感病毒,SARS病毒,耐药金葡菌,MRSA电镜图,1.2 能否肩负起重任,上述种种现象，时刻都对人民群众的生命和健康构成严重威胁。如何采取切实的抗菌措施，来有效抵御致病菌的感染，成为医疗工作者和医药卫生产业不可推御的责任。,二、纳米科技：改变！,2.1 纳米科技浪潮,如果有一天可以按人的意志安排一个个原子，将 会产生怎样的奇迹？理查德菲利普费曼 美国物理学家，1965年因在量子电动力学方面的成就而获得诺贝尔物理学奖。,纳米科技
4、,纳米奇特现象,三维Si复合纳米结构 扫描电子显微镜 ,taken by Ghim Wei Hom, University of Cambridge Nanoscale Science Laboratory,大块硅被激发时不会发出可见光。1990年，研究人员发现硅的纳米粒子会发出可见光。美国Lawrence Livermore 国家实验室的研究人员和其他人自此测定硅的纳米粒子根据粒径的不同会发出不同颜色的光。,纳米硅发光原理,当分子从一大片体硅中分离出来时，每个硅原子理论上以氢原子封端（图a）。当在纳米量级上，分子结构重新构建，其电性质也发生了变化，光隙增加了（图b）。较大的光隙促使电子和光学
5、性质发生很大改变。,三、JUC纳米材料：改变！,粒径改变！ 电位改变！,试验单位： University of New Brunswick Fredericton, NB, Canada E3B 5A3 试验仪器：美国Brookhaven ZetaPlus粒径分析仪Brookhaven 90Plus系统,粒径： 2.57nm-43.5nm电位： +50 - +60mV（pH3-12）,有机硅季铵盐纳米团簇,四、物理抗菌过程：改变！,原子力显微镜（AFM） 物理抗菌图,图2,b. 断片分析,a. 经50 ppm JUC处理过大肠杆菌的AFM图像,细胞质紫外光谱吸收结果,图3 未处理大肠杆菌的动态
6、紫外线吸收,图4 50ppm JUC溶液处理过的大肠杆菌的动态紫外线吸收,图3是未处理大肠杆菌的动态紫外线吸收，OD260比值是1，表示没有细胞质渗漏。,图4是50ppm JUC处理过大肠杆菌的动态紫外线吸收，OD260比值高于1.27，显示通过破坏大肠杆菌细胞膜，很多细胞质都泄漏了。,总结,从细菌细胞形态学来看，经断片分析证实，细胞膜高度从超过220nm降到不足60nm。细胞膜完全被破坏，细胞质成分泄漏，导致细胞解体。,JUC的抗微生物机制是通过静电的力破坏细胞膜，达到物理杀菌目的。,从细胞质紫外光谱吸收比例结果分析证实，泄漏在细胞外的细胞质OD260比值从1升至高于1.27，细胞膜完全被破
7、坏，细胞质成分泄漏。,五、物理抗菌机理,病毒由核酸和蛋白组成，不具备膜性结构，是非细胞生物。当其感染宿主后，因为宿主带负电。因而人们一般认为病毒也带负电。,细菌和真菌属于单细胞生物，其细胞膜外带正电，膜内带负电，而且膜内电荷数远大于 膜外，因此整个细胞呈负电性。,微生物带电情况,物理抗菌机理,静电力吸附,静电力吸附微生物，使其细胞膜变形、破裂，达到物理抗菌的目的。,动画模型（无音）,动画模型（有音）,分子模型图,当产品水溶性制剂喷洒于皮肤或物体表面，粘着后很快固化，形成分子级隐形抗菌敷料，其结构为复式叠加：“胶联膜”和“正电荷膜”。,“正电荷膜”起物理抗菌作用，利用其静电吸附病原微生物使其窒息
8、死亡。 “胶联膜”与皮肤胶联，使正电荷膜有长效抗菌作用。,六、JUC抗菌特性及试验,1、物理抗菌 2、广谱抗菌 3、长效抗菌 4、安全抗菌 5、理想敷料,1、物理抗菌，避免耐药,与抗菌药物的区别：避免抗菌药物导致的耐药菌产生。,2、广谱抗菌，避免继发感染,JUC杀灭病原微生物试验结果列表,与抗菌药物的区别：改变： 抗细菌药物导致继发真菌感染；抗真菌药物导致继发细菌感染；没有抗病毒药物的局限。,3、长效抗菌，阻断感染源,与消毒剂区别： 目前消毒技术存在局限，在漫长的手术和治疗过程中，不能阻断微生物感染，院内感染的风险仍然严峻。JUC的长效抑菌作用可在漫长的手术和治疗过程中，阻断微生物感染，降低院
9、内感染的发生率。,长效抗菌，避免消毒剂短效抗菌效果,4、安全抗菌,与抗菌药物的区别：避免抗菌药物导致的多种毒副作用 。,5、理想敷料,符合理想敷料的四个需求的标准： a) 满足生物学需求：提供更安全、更有效的物理抗菌创新的治疗方法。 b) 满足医生的需求：提高医生换药治疗的效率和效果的要求。例如：换药简单，无需纱布包扎或缝合固定，透明便于观察，不损伤新生组织；并可方便用于传统敷料不易或不能用的人体局部。 c) 满足病人的需求：提高病人生活质量的要求，例如：换药不痛、可洗澡、无异物感、不影响外观。 d) 满足管理的需求：无需消毒，节省能源；无需垃圾处理，环保。,总结：,纳米尺寸,改变,特性,上帝制造了固体， 魔鬼制造了表面。沃尔夫冈泡利20世纪卓越的理论物理学家, 1945年获诺贝尔物理奖,沃夫冈泡利,关于世界最不可理解的事就是：她是可以理解的。 阿尔伯特爱因斯坦,阿尔伯特爱因斯坦,Thank you！,Thank you!,
