霍乱在 19 世纪肆虐全球。仅在巴黎，1832 年的第一次霍乱疫情就在几个月内夺去了 20,000 名居民的生命。这种疾病会导致腹泻、恶心和呕吐，并且传染性极强。然而，它却放过了一群特殊的人：铜工人。
随着霍乱疫情持续整个世纪，铜保护了珠宝商、铜管乐器演奏者以及其他从事铜工作的人免受疾病侵扰，他们 的死亡率比普通人群低七倍。他们受益于铜最有用的特性之一——抗菌能力。
在《美国国家科学院院刊》发表的一项新研究中，研究人员设计了一种可穿戴的抗菌铜纳米网，只需少量水即可附着在人体皮肤上。它能迅速杀死微生物，在一分钟内消灭 99.99% 的细菌，在十分钟内消灭 99.99% 的病毒。这能否在医疗保健中保护患者？
医疗保健中的铜
一些最古老的已知医疗实践使用铜作为抗菌元素。世界上最古老的医学文献《埃德温·史密斯纸莎草》（公元前 1600 年）指出，古埃及人使用铜治疗水和伤口。铜继续出现在其他书籍中，包括《希波克拉底文集》。医生将其用作腿部溃疡的伤口敷料，并在《医术》中将其用于治疗性病。
此后，专家们在无数应用中使用了铜，从抑制酿酒葡萄上的霉菌生长到治疗第二次世界大战士兵的痢疾。
2008 年，美国环境保护局 (EPA) 将铜命名为第一个固体抗菌材料。2021 年，EPA 宣布，铜表面还能保护我们免受病毒侵害，包括 SARS-CoV-2。
铜释放铜离子以杀死微生物，或带电粒子。当这些离子接触微生物时，它们会刺穿细胞膜并损害 DNA 和 RNA。这种金属对微生物 DNA 的攻击使其可用于防止耐药超级细菌，如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，将其基因遗留给其他微生物。
铜不仅在实验室有效，在临床也有效。在2015 年的一项研究中，研究人员发现，在患者病房的床栏、呼叫按钮、椅子扶手、餐桌、电脑和输液杆上添加铜，可将感染率降低 58%。
但尽管科学前景广阔，许多医院仍然持怀疑态度，因为更换现有设备成本高昂且在物流上具有挑战性。
“如果要改造一个场地，那会非常昂贵，”研究医疗保健环境中铜表面使用的微生物学家兼格林内尔学院教授香农·欣萨-莱休尔说。“你不想因为医院感染率高而失去资金，但你也必须能够有效运营医院，而不是超预算。”
铜的时尚未来
与其用铜覆盖表面，新研究建议我们覆盖自己。该研究的主要作者、当时在东京大学任职的研究员金载俊表示，网格有助于提高铜快速杀死微生物的能力。
（图片来源：金载俊（东京大学））
金载俊（东京大学）
为了制作网格，研究人员将纤维纺成随机方向并将其压平。纤维结构赋予网格高表面积以释放铜离子。
“它就像一台棉花糖机，”金说。
这种材料非常柔软有弹性，据金说，你甚至感觉不到它。厚度为三微米，网格比平均人类头发直径薄 20 倍。
因为它非常薄，纳米网保留了皮肤自然的触觉、温度和湿度。佩戴网格的人甚至能保留指纹。
“当我们戴上它时，我们所有的感官都得以保持，”金说。“我们称这些设备为可遗忘设备。一旦我们戴上它们，我们就会忘记。我们感觉不到任何不同。”
欣萨-莱休尔对这种手套的柔韧性印象深刻。“这看起来真像一种我们以前从未见过的很酷的技术，”她说。
欣萨-莱休尔说，这种纳米网可以帮助有医疗状况的人佩戴手套。“有些人会感染皮肤病，所以这种网可以用来减少这些感染。”尽管纳米网不能保护人们免受所有暴露，例如化学品。
金说，虽然研究人员在人身上测试了纳米网，但他们也可以将该设备附着在频繁接触的表面上。
在金目前居住的韩国，铜膜覆盖着公共触摸屏、电梯按钮和公共交通工具。但金说，纳米网与薄膜相比具有几个优势。
纳米网是一种更有效的抗菌剂。它也是透明的，因此您可以将其粘贴到触摸屏和显示器上，而不会牺牲图像质量。它还可以帮助盲人，因为铜膜很厚，可能会遮挡盲文。相比之下，纳米网非常薄。
金说：“我们可以保留表面的感觉。”
尽管该研究仅在单个手指上测试了纳米网，但金认为扩大尺寸和生产并非挑战。
“铜是最便宜的金属之一，”金说，“大规模生产将非常容易。”
但欣萨-莱休尔警告说，我们的铜资源并非取之不尽。“我们需要思考如何最好地使用我们拥有的东西。”
尽管铜在减少感染方面显示出巨大潜力，但欣萨-莱休尔警告说，它并不能保护我们免受所有疾病的侵害。“我也是铜的忠实粉丝，但请记住，当我们谈论 COVID-19 等疾病时，其中许多是通过呼吸道传播的。表面接触是一种机制，但疾病还有其他传播机制。”
她还指出，这项研究只是漫长旅程的第一步。“它只针对一种细菌和一种病毒进行了测试，”欣萨-莱休尔说，“那么针对更难去除的孢子呢？”
撇开警告不谈，这项新技术可以帮助保护弱势人群。“我可以想象一些设施可能会用到它，比如 ICU，”欣萨-莱休尔说，“我想到我们老年人群体和养老院的易感性，以及其他可能需要用到它的高接触场所。”
