在制造智能胶水时，工程师团队发现了一种方便的副产品：氢气 过氧化物。以微凝胶形式，它可以降低细菌和病毒的感染能力 至少 99%。
郝萌的博士项目专注于生物相容性测试和拉粘性 贻贝中的氨基酸。胶水状儿茶酚显示出智能粘合剂的前景 —轻微的电流震动就可以打开和关闭粘性——但这并不是它唯一的潜在用途。
“在此过程中，孟发现化学反应生成过氧化氢 作为氧化的副产品，”说李小龙，副教授生物医学工程以及孟在足球比赛结果的博士生导师。 “她开始思考， 如果我们可以使用过氧化氢怎么办？”
答案是肯定的，而制造这种便携式治愈消毒剂的技术 可能是发表在的一篇新论文的主题生物材料学报 ()。这项工作汇集了一个跨学科的工程师团队来探索不 不仅是技术的发展，还有材料的物理和生物特性。
共同作者包括卡琳·赫尔特，James 和 Lorna Mack 生物工程主席化学工程，以及梅根·弗罗斯特，临时主席运动学和综合生理学系以及生物医学工程副教授和附属副教授 材料科学与工程教授。
就像果冻一样
孟首次观察到她的反应产生了过氧化氢后，她开始 考虑放置副产品的最佳形式。她想要大量的表面积 为化学反应提供动力，她想要一种重复利用这种材料的方法。所以， 团队制作了一种微凝胶。
“凝胶就像果冻一样，”李说。 “这是一个含有大量水的聚合物网络 在其中。就像果冻一样，我们从液体开始，然后将其固化成形状。”
微凝胶就像果冻的微小气泡。肉眼看来，干燥的形式是不伦不类的 粉末。将其悬浮在 pH 值为中性或弱碱性的溶液中，例如蒸馏水 水或盐溶液，如隐形眼镜清洁剂，以及过氧化氢循环 开始滚动。留给其自己的设备，微米级的微凝胶在 四天内一到五毫摩尔。一旦微凝胶粉末再次干燥， 材料基本上会重置，安全地存放在小袋子中，并且可以重复使用。 这就像一瓶按需提供的消毒剂——没有笨重的瓶子和危险的 存储问题。
抗菌和抗病毒
药柜里那个标志性的棕色瓶子的灵感并没有开始 在实验室里；身体自然产生过氧化氢来帮助治愈割伤和 该物质已广泛用于医学上杀死细菌甚至病毒。 由于微凝胶粉末持续产生和释放过氧化氢， 效力仍然很高，特别是与老式棉球技术相比。
研究小组研究了微凝胶对两种常见细菌菌株和两种结构性细菌的影响 不同的病毒。这包括薄壁和革兰氏阳性菌表皮葡萄球菌，以及更难以穿透的革兰氏阴性菌大肠杆菌（大肠杆菌）。他们还研究了耐药性极强的无包膜猪细小病毒 (PPV) 更容易灭活包膜牛病毒性腹泻病毒（BVDV）。因为 PPV 周围的硬蛋白外壳，这使得它和其他无包膜病毒一样 对杀菌剂具有更强的抵抗力，研究小组惊喜地发现微凝胶 仍然使病毒感染细胞的能力降低了 99.9%。 （用技术术语来说， 这是传染性的三对数降低值。）通过 BVDV，他们观察到 99.999 传染性降低百分比。
从露营到战场
可能性几乎是无限的。无论小包能走到哪里，这项技术也能走到哪里。 无论是野外旅行、空间站、偏远诊所还是战区， 预防感染的一点治疗可以大有帮助。虽然李和他的团队说 这项技术还没有为亚马逊 Prime 做好准备，他们希望这项工作能够表明 有望用于各种应用，甚至可能具有抗生素耐药性。
“我们还没有测试过任何抗生素耐药菌株，但我们越 能够从一开始就避免使用抗生素就更好了，”李说。 “有 还有很多工作要做。我们想证明它在什么条件下促进 愈合以及细胞如何对其做出反应。高浓度的过氧化氢可以 也会杀死细胞，所以我们需要根据不同的细胞类型保持平衡。”
李最近收到了国防部助理办公室的资助 国防部长通过国防医学研究与发展 计划继续这一研究方向。粘性蛋白质废物是怎么开始的 将被精炼成轻质、便携、可回收的微凝胶粉末，其中含有足够的 甚至可以消除最顽固的细菌和病毒感染。
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