纳米材料一方面利用仿生学原理将医疗器械表面进行纳米结构图案化处理，比如仿照鲨鱼、海星、壁虎、鲸的皮肤构造制造纳米尺寸的凸起、凹坑、柱体、沟槽，以防止细菌在其表面黏附，实现对细菌的被动防御。另一方面可以在医疗器械表面包覆具有*菌功能的纳米材料，实现对细菌的主动*灭。这两方面的综合运用，可以有效提高介入性医疗器械在抗感染方面的安全性。
水凝胶是由聚合物“链条”通过物理或化学相互作用交联而成的极易吸收水分的3维多孔网络结构材料。具有高水溶胀性、高透氧性、较好的生物相容性、易于负载可控释药物等特性。水凝胶既可以在发达的孔道中负载具有抗菌活性的无机纳米颗粒，比如银、铜、氧化锌和二氧化钛等，也可以负载抗生素，又可以与石墨烯等碳纳米材料形成复合抗菌水凝胶，还可以通过精心选择聚合物单体和交联剂，实现对水凝胶亲水性和孔隙率的精确调控，以改善其本身的抗菌活性。
这些策略的协同作用可以有效延长水凝胶抗菌材料的抗菌时效、增强它的机械强度、进一步改善它的生物相容性。正因如此，抗菌水凝胶广泛应用于伤口护理、治疗口腔感染、胃肠道感染、骨髓炎及加工隐形眼镜等领域。
相信伴随着科学家对纳米材料的深入研究，人类会发现越来越多的新型纳米抗菌材料，对纳米抗菌材料的特性产生更全面的认识。未来的纳米抗菌材料会在创伤愈合、组织及器官移植、食品保鲜等多个领域发挥越来越重要的作用。
本文来自《知识就是力量》杂志，原标题《当细菌遭遇纳米材料》，作者许薛斌，有删改，原创作品转载请注明来源。
