[发明专利]抗微生物涂层

说明书

一种物品，其包含基材和抗微生物涂层，其中所述抗微生物涂层包含至少一种无溶剂黑磷薄片。

技术领域

本发明涉及一种抗微生物涂层，和一种用于将所述涂层应用到基材表面的方法。

本发明主要开发用于保护物品(article)免受细菌和/或真菌感染的污染，并将在下文中参考本申请进行描述。

以下对背景技术的讨论旨在帮助对本发明的理解。然而，应该理解的是，讨论并非承认或认可在本说明书的任何一项权利要求的优先权日，以下及说明书中的任何其他地方提及的任何材料已在澳大利亚或任何其他国家公布、已知或属于公知常识的一部分。

背景技术

微生物感染一直是重要的医学问题，其通常具有危及生命的后果。^1-10抗微生物剂耐药性(anti-microbial resistance，AMR)的出现加剧了这种情况，其为抗微生物剂持续滥用和过度处方的直接结果。^4,6,9-12事实上，已经广泛报道了耐药细菌，如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus，MRSA)和耐碳青霉烯肠杆菌科(carbapenem-resistant Enterobacteriaceae，CRE)，其对大多数常规抗生素无反应。^13-16这些因素导致术后感染快速增加，而最后的可靠预防和治疗措施开始失效。^13,14,17最近的经济预测估计，如果没有开发出新的抗菌疗法，到2050年，AMR每年可能导致超过1000万人死亡，¹⁸相当于100万亿美元的医疗保健成本，并使世界经济产出减少约2至3.5％。^18,19同时，据估计真菌细胞每年感染17亿人，每年导致约150万人死亡。^20,21不幸的是，由于真菌感染导致的死亡人数也在增加，与某些物种相关的死亡率通常超过50％，如果延迟治疗，死亡率会进一步升高到100％。^20,21尽管有这些数字，但真菌感染对全球疾病负担的贡献仍未得到认可。在澳大利亚，五年期间的真菌感染成本估计为5.83亿美元。²²一种侵袭性真菌病(invasivefungal disease，IFD)的中位成本为30957澳元，如果患者入住重症监护病房，则增加到80291澳元。²³

作为应对，大量的科学和医学研究集中在开发能够减轻细菌和真菌生长和在表面上形成生物膜的表面。^5,24-26最初的研究集中在将抗微生物剂或抑制剂添加到生物相容性材料的外表面，^27,28如抗生素^29,30和聚合物^31,32等。^{3,29,30,33-40}然而，由于一些缺点，如患者组织敏感性、抗生素耐药性增加、³对纳米材料毒性的关注⁴¹和剂量并发症，^3,39添加剂方法作为一种长期的抗微生物方案变得不太可行。作为应对，科学和医学研究都越来越关注下一代治疗措施的开发，通常是为了针对在当前抗生素措施中先前没有利用的细菌生理学。⁵

已经探索了许多途径，包括研究纳米颗粒和纳米材料，作为制备新治疗措施的手段。^40,42-29最近，二维和低维材料作为潜在的抗微生物剂受到了广泛关注。这些材料包括纯的和复合形式的石墨烯、⁵⁰氧化石墨烯、^50-57二硫化钼^52,58和黑磷(black phosphorus，BP)。^59-61在这些低维材料中，BP已成为一种有前途的纳米材料，具有生物医学应用，包括药物递送、生物传感、生物成像，和作为有前途的抗菌技术。^62-65对BP和基于BP的复合物的抗微生物活性的研究仅集中在使用溶剂进行液体剥离的BP的抗菌性能上。然而，迄今为止尚未充分探索与液体剥离剂相关的抗菌性能，因此不能排除这些溶剂在所述抗菌性能中的作用。此外，溶剂混悬的黑磷无法用于赋予物品抗微生物性能。