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台湾感控杂志的综述。中華民國101 年12 月第二十二卷第六期
金属铜 (Metallic copper) 在感染管制的应用 国内外新知 简 介 「铜」作为医疗上的用途可追溯到公元前2600 年，在埃及被用为胸部伤口以及饮用水的杀菌之用。直到抗生素于公元1932 年被发现之后，铜在医疗上作为杀菌的用途才逐渐的减少[1]。但是，现今由于抗药性细菌在医疗机构环境中广泛地存在，只要感染管制措施稍有不足，就可能引起机构内抗药菌的群突发；而具有新抗菌机转抗生素的开发进度不如预期，导致医疗人员对于抗药菌的治疗经常力有未逮；因而使得铜的抗菌用途又再度被拿来研究，冀望「铜」除了在退伍军人症的预防之外，能具有更加广泛的抗菌效果。 铜的抗菌原理： 产生高反应性自由基由于 Cu＋＋H2O2→Cu2＋＋OH－＋·OH 的反应产生之羟基 (氢氧自由基，hydroxylradical, ·OH) 能够破坏细胞中的蛋白质及脂类；同时，铜离子能自2Cu＋＋2RSH→2Cu＋＋RSSR＋2H＋的反应中消耗硫氢基团(sulfhydryl group, SH－)，而减少胱氨酸 (cysteine)或榖胱甘 (glutathione) 的含量；又能在继发的反应过程2 Cu＋＋2H＋＋O2→2Cu2＋＋H2O2 产生过氧化氢 (俗称双氧水，H2O2)，而再度产生氢氧自由基，继续破坏细胞成分。此外，铜离子可和锌、或其他金属离子竞争酵素蛋白质结合部位而影响酵素作用。 细菌对铜离子毒性的抵抗机转 细菌对于铜离子的毒性并非毫无招架之力；细菌对铜离子毒性的抵抗机转包括了将铜离子排出菌体、改变细胞膜成分以减少铜离子进入细菌的量、产生铜离子清除蛋白、主动运输排出铜离子等。但铜离子对于细菌而言并非仅有毒性，铜离子可能在光合作用或是其他细菌的生理反应占有一席之地。 接触杀灭(contact killing) 金属铜通常可以在数小时内使微生物去活化，但实际上和微生物的接种方式、培养温度、以及合金中的铜含量有关。一般来说，当合金中的铜含量越高、环境中的相对湿度越高、或是环境温度越高时杀菌力越强。若使用较不易受到腐蚀的铜化合物或是较厚的氧化铜 (Copper (II) oxide, CuO)就会减弱铜表面的抗菌力。在一般实验室是以湿式接种法 (wet inoculation)的方式进行铜表面接触杀灭的试验；但在实际的医疗环境中，铜的表面是干燥的，因此目前是改用干式接种法(dry inoculation) ，只用到少量的液体，这薄薄的液体层可在数秒内完全蒸发，以允许细菌和铜表面直接接触。大肠杆菌 (Escherichia coli) 会在接触到铜表面数分钟内失去活性，这间接指出干燥的铜表面也具有杀菌的作用。
接触杀灭的机转是铜离子以破坏细胞膜、产生含氧自由基、破坏细胞DNA的方式造成细胞的死亡。在湿接种法的情况，细菌的某些铜恒定系统组成分子，如在Pseudomonas aeruginosa 的某些菌株，若是缺乏和铜有关的反应蛋白cinR基因或是对铜能产生抗性的cinA 基因产物时，就会快速在铜的表面死亡；在相似的情况下，Enterococcus hirae 若出现缺乏铜排出帮浦copB的基因产物时，则会在接种到铜表面75 分钟后死亡；而野生种在90 分钟后才仅出现活性被抑制的情形；就E. coli 而言，若出现缺乏 cueO(在围原生质腔中的铜氧化酵素)，cus (围原生质腔中的铜排出帮浦) 以及 copA (在细胞质内的铜排出帮浦) 产物时，就会比野生株更快在铜表面死亡。细菌对铜的抵抗力可以增加在铜表面存活时间，但最终仍会死亡。此外，尽管在不含氧的环境下对于 E. coli 的接触杀灭仍能出现，但需时较长。还有，铜离子可以迅速分解 DNA 并且破坏细胞膜造成细菌死亡。
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发表于 2013-4-30 22:14
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发表于 2013-5-17 09:15
