國際生醫新聞

1. 鎖定細菌特有分子，氧化石墨烯成抗生素替代新星
2. 多樣態材料抑制細菌，動物實驗證實能加速傷口癒合
3. 從熱銷牙刷到奧運戰袍，抗菌新科技進軍醫療穿戴市場

鎖定細菌特有分子，氧化石墨烯成抗生素替代新星
韓國科學技術院 (KAIST) 的科學家近日取得一項重大突破，發現氧化石墨烯(graphene oxide) 能夠精準獵殺包含「超級細菌」在內的有害細菌、但卻完全不會傷害人類細胞的機制。這項發現為傳統抗生素提供了一個強而有力的新替代方案，有望減少人類對抗生素的依賴。相關研究成果已於今年三月初，發表於國際期刊《先進功能材料》(Advanced Functional Materials) 上。

氧化石墨烯是由單層碳原子與氧官能基所組成，這使其能夠在水中良好分散並發揮多種功能。研究團隊發現，氧化石墨烯表面的氧官能基能選擇性識別一種常見於細菌細胞膜中、但不存在於人類細胞的磷酸醯甘油 (phosphatidylglycerol, POPG) 分子，並與之結合，透過這種「選擇性抗菌作用」，氧化石墨烯能像磁鐵吸附特定金屬一樣，精準辨識出細菌的獨特特徵並附著其上，進而破壞細菌的細胞結構。

多樣態材料抑制細菌，動物實驗證實能加速傷口癒合
研究人員測試了不同形式的氧化石墨烯，包括塗層、粉末和奈米纖維等，結果發現，氧化石墨烯可使細菌生長顯著減少 ── 甚至可以抑制具抗藥性的超級細菌的生長。而在小鼠和豬的傷口癒合實驗中，進一步證實了氧化石墨烯基材料不僅能減少細菌數量，還能促進組織恢復、減輕發炎反應 (豬模型尤其重要，因為豬隻的皮膚特性與人類皮膚相似，這使得這些發現更具潛在的醫學應用價值)。

從熱銷牙刷到奧運戰袍，抗菌新科技進軍醫療穿戴市場
實際上，在完全了解氧化石墨烯的抗菌機制之前，一些由此材料製成的消費產品就已經成功邁向商業化。由參與研究的 KAIST 教職人員創立的新創公司「Materials Creation Co., Ltd.」所開發的石墨烯抗菌牙刷，已在市場上創下超過 1,000 萬支的銷售佳績。此外，由於該材料在多次洗滌後仍能維持強大的抗菌特性，結合此技術的紡織材料「GrapheneTex」還被應用於 2024 年巴黎奧運跆拳道示範隊的制服中，並預計將應用於 2026 年亞運會等大型賽事的機能性運動服。KAIST 材料科學與工程學系的 Sang Ouk Kim 教授表示，基於這項科學原理，氧化石墨烯未來的應用範圍將能從化學服飾，大幅擴展至許多領域，包括穿戴式電子裝置以及醫療紡織系統之中。

(圖片來源：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.74695)

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資料來源：Advanced Functional Materials、KAIST、ScienceDaily