預防有害微生物貼附及生物膜生成之策略-Catechol chemistry表面修飾
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- 領域：化學工程及製程
- 研發教師：簡秀紋
- 技術說明： N-鹵胺化合物可定義為含有一個或多個氮-鹵素（N-X）共價鍵的化合物，可通過醯亞胺（Imine）、醯胺（Amide）或胺基（Amine）形成。當接觸細胞時，氧化態鹵化物會破壞細胞膜進入微生物體內，與微生物體內的蛋白質受體作用，以干擾細胞酶的活性和代謝過程，使得細胞失去活性，因此，對病原體展現出強大的抗菌活性。和傳統的氯氣和無機氧化態鹵素消毒劑（如次氯酸鈉）相比，N-鹵胺化合物毒性較低且穩定性較佳，也比較能維持較長的殺菌效果。最特別的是，當氧化性的鹵素被消耗掉，N-鹵胺可以很容易地通過暴露在家用漂白水進行充電，因此，N-鹵胺具有一種可再生的抗菌特性和活性。
- 創新特色： 本研究利用仿生貽貝聚多巴胺（Polydopamine）作為黏著劑，在弱鹼性的環境下固定於聚酯纖維表面，形成一種具有高密度胺基群的高分子膜層。我們假設高分子膜層中的胺基藉由次氯酸鈉浸泡，可使胺基轉換成鹵胺，以製備一種可重複利用的抗菌纖維（圖片）。這些氯化後的高分子膜層可在短時間內對金黃色葡萄球菌（S. aureus）和大腸桿菌（E. coli）展現出傑出的抗菌活性。此外，經過10次的反覆淬滅後，仍有高的殺菌能力。
相對於先前的研究多以複雜且有毒的溶劑進行合成反應，本研究所設計之抗菌材料是以環境友善的條件來製備抗菌纖維，不僅製程簡單、快速，且具有高效的抗菌效果及再利用性，因此具有極大的潛力作為生化/環境保護的材料。本研究刊登於European Polymer Journal (2020) 及Langmuir (2021)。
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