美國加州IBM研究院(IBM Research)的化學家的Jim Hedrick正在進行一項偉大的研究,他正在研制一種聚合物,用來對付讓醫護人員與公共衛生專家傷透腦筋的超級細菌,這個超級細菌殺手有個很酷的名字叫做“忍者聚合物(Ninja Polymers)”。像抗藥性金黃色葡萄球菌之類的細菌,不但可能造成致命性感染,而且不受一般抗生素的影響,一直讓醫療人員與專家感到難以應付。現在研究人員利用半導體技術開發出一種專殺細菌的聚合物,可在完成任務后從人體內消失,或能大幅減少抗藥性細菌的危害。
研究人員先前在尋找一種可在矽晶圓上進行顯微結構蝕刻的方法,他們在研發的過程中發現某些特殊的材料,這些材料只要結合在一起成為聚合物,便會產生靜電荷。
這種人類未來希望的細菌殺手,可以無差別將超級細菌全部通殺,用的不是抗生素而是接近人體免疫細胞的原理,因此細菌不會產生抗藥性,它也是第一款具有生物兼容性、無毒又可自行生物降解的聚合物,應用層面十分廣泛。
IBM雖然是間半導體制造與企業服務為主的公司,但他們的科研項目并不僅限于此,往往會基于自己在半導體相關技術的優勢,在其他領域有所成就,像生技領域就是其中很顯眼的一環。過往曾經介紹過IBM研發利用類塑料分子可以殺死人體內常見的真菌類感染,也就是霉菌,但卻不會有一般藥物可能產生的副作用。現在,他們同樣利用更細微的硅晶圓蝕刻技術,創造出帶有正電荷的大分子聚合物,它可以溶于水,當加熱到人體溫的程度時,就會成為一種凝膠,在運用上就很方便。
將這種“忍者聚合物”凝膠放置在細菌附近時,透過簡單的正負電相吸原理,聚合物會把外層帶負電的細菌全都吸過來。Jim Hedrick表示,忍者聚合物會用比較接近一般免疫細胞的做法,把細菌的細胞壁與細胞膜撕裂,如此一來,它們會造成細胞膜不穩定并碎裂,細菌很少有機會對這些聚合物形成抵抗力,細菌就會因為破滅而死。而這種聚合物經過一段時間后就會自行生物降解,分解成更小的物質,對人體無害。
超級細菌之所以能對抗抗生素,是因為能夠透過不斷演化改變自身表面的結構,讓一些過去可以讓抗生素分子與之結合以發揮效用的管道消失。忍者聚合物不是用這個原理運作,因此超級細菌在眼中跟一般細菌無異,也不會產生抗藥性問題。
除了醫學上的應用之外,IBM公司也希望這種聚合物可以應用在清潔劑等除菌用品,同時取代牙膏、漱口藥水等產品中有害環境的抗菌劑。
由于“忍者聚合物”可進行生物分解,他們在排出病患體外后,應該也不會堆積在環境中。忍者聚合物可以做成藥膏或用注射的方式用在受傷的部位、植入物或導管的涂料,或可用在預防感染等用途。Hedrick 表示IBM已經與合作伙伴洽談,除了醫學上的應用之外還會將這種奈米技術應用在日常生活中,不僅是醫療用途,還可以應用在清潔劑等除菌用品,同時取代牙膏、漱口藥水等產品中有害環境的抗菌劑。這樣的日子其實不會太遠,Jim Hedrick預估十年內就可以開始商業化.