‘ทองแดง’ เป็นธาตุที่มีประสิทธิภาพและมีประโยชน์อย่างมากในการต่อสู้กับเชื้อแบคทีเรีย ด้วยคุณสมบัติในการฆ่าจุลชีพหรือสิ่งมีชีวิตขนาดจิ๋ว ทำให้มันสามารถจัดการกับแบคทีเรีย เชื้อรา ไปจนถึงไวรัสได้ มีประโยชน์อย่างมากสำหรับการแพทย์ แต่โดยทั่วไปแล้วพื้นผิวทองแดงใช้ระยะเวลาพอสมควรในการจัดการกับเชื้อโรคต่างๆ บนตัว แต่ด้วยคุณสมบัติที่น่าตื่นเต้นนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์จากออสเตรเลียได้พัฒนาพื้นผิวทองแดงแบบใหม่ที่สามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียบางชนิดได้เร็วกว่าเดิม 120 เท่า!
ทองแดง | medical
งานวิจัยจากมหาวิทยาลัยอาร์เอ็มไอที (RMIT University) ที่ตีพิมพ์ลงในวารสารไบโอเมทีเรียล (Biomaterials) ระบุว่าทองแดงแบบใหม่นี้ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อรับมือกับแบคทีเรียบางประเภท โดยในการทดลองใช้เชื้อสตาฟีโลค็อกคัส ออเรียส (Staphylococcus aureus) หรือที่เรียกว่า ‘โกลเดน สตาฟ’ (Golden Staph) ซึ่งเป็นแบคทีเรียประจำถิ่นในผิวหนังและโพรงจมูกของมนุษย์ที่ก่อให้เกิดโรคทางเดินอาหารได้ เป็นเหตุให้มีผู้เสียชีวิตจากแบคทีเรียนี้กว่า 50,000 รายต่อปีในสหรัฐฯ
แบคทีเรียโกลเดน สตาฟนี้ เดิมทีจะถูกพื้นผิวทองแดงจัดการได้มากถึง 97 เปอร์เซ็นต์ในเวลาราว 4 ชั่วโมง แต่ด้วยทองแดงแบบพิเศษที่ถูกพัฒนาปรับโครงสร้างขึ้นเพื่อให้จัดกับแบคทีเรียได้อย่างรวดเร็ว พบว่าสามารถทลายโกลเด้น สตาฟ ได้ 99.99 เปอร์เซ็นต์ ในเวลาเพียง 2 นาทีเท่านั้นซึ่งเร็วกว่าเดิมถึง 120 เท่า
เบื้องหลังความสำเร็จของทองแดงแบบใหม่นี้คือนักวิจัยได้เปลี่ยนโครงสร้างจุลภาค โดยให้กระบวนการหล่อแม่พิมพ์ในการสร้างโลหะจากทองแดงและแมงกานีส หลังจากนั้นใช้สารเคมีในการนำแมงกานีสออกจากวัตถุดังกล่าว ซึ่งเป็นวิธีที่ยืดหยุ่นและมีราคาถูก
Manganese | sciencealert
เมื่อดึงแมงกานีสออกแล้วสิ่งที่เหลือในวัสดุคือทองแดงที่มีโพรงขนาดเล็กจิ๋วในระดับนาโน ซึ่งเป็นกับดักของจุลชีพให้ตกลงไปและถูกกำจัดด้วยไอออนอย่างรวดเร็ว ซึ่ง ดร.แจ็กสัน ลีห์ สมิธ (Jackson Leigh Smith) ผู้นำงานวิจัยบอกว่ามันเป็นพื้นที่ที่ทำงานอย่างแข็งขันมาก
“ด้วยคุณสมบัติขับไล่น้ำ (hydrophilic effect) ทำให้แบคทีเรียพยายามรักษารูปร่างของมันไว้เมื่อสัมผัสกับพื้นผิวทองแดง ในขณะที่มันจะถูกยึดไว้กับโครงสร้างโพรงขนาดนาโนบนพื้นผิวที่ช่วยให้ปล่อยไอออนซึ่งเป็นพิษกับแบคทีเรียได้เร็วมากขึ้น และดูดซึมไอออนนั้นเข้าไปได้ง่ายมากขึ้น”
| scx2
คุณสมบัติของทองแดงนั้นเป็นที่รู้กันในวงการวิทยาศาสตร์ แต่การทดลองครั้งนี้เป็นเหมือนกับการเร่งปฏิกิริยาความตายของเชื้อโรคให้เร็วขึ้น และทีมพัฒนาหวังว่ามันจะถูกนำไปใช้ประโยชน์ด้านสาธารณสุขต่างๆ ต่อไปในอนาคต ไม่ว่าจะในโรงพยาบาล โรงเรียน หรือขนส่งสาธารณะ
นอกจากนี้ทีมวิจัยยังเตรียมทดสอบพื้นผิวฆ่าเชื้อนี้กับเชื้ออื่นๆ ทั้งเชื้อราและไวรัส แน่นอนว่ารวมถึงเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 ต้นตอของโรคโควิด-19 ด้วยว่าจะถูกกำจัดด้วยพื้นผิวทองแดงได้หรือไม่
อ้างอิง
- Iflscience. New Copper Surface Kills Bacteria In Just 2 Minutes, Over 100 Times Faster Than Regular Copper. https://bit.ly/3sVMcvC
- Technology networks. Bacteria Eliminated in 2 Minutes by Modified Copper Surface. https://bit.ly/3HSlbh1
- Csiro. New copper surface eliminates bacteria in just two minutes. https://bit.ly/34poj5t