花王株式會社(社長:長谷部佳宏)個人護理研究所、生物科學研究所、分析科學研究所,與京都府立醫(yī)科大學大學院醫(yī)學研究科的廣瀨亮平助教等組成的研究團隊,通過模仿手部天然“抗菌屏障功能(手部屏障)*1”的作用機制,成功開發(fā)了能使人體這一抗菌、抗病毒功能持續(xù)高效,且對手部肌膚無負擔的技術。在現(xiàn)在的手部清潔習慣基礎上運用該技術,有望在醫(yī)療場景下及日常生活中降低無形中產(chǎn)生的接觸感染的風險。
這一研究成果已公布在環(huán)境科學學術雜志Environmental Technology & Innovation的線上版*2。
*1 指能減少造成傳染性疾病的各種病菌和病毒的功能。
*2 Antipathogenic coating agents to improve the innate hand-barrier mechanism.
(Environ Technol Innov. 2023; 103249)
●背景
細菌和病毒等病原體通過手部表面?zhèn)鞑?造成“接觸感染”,成為各種傳染病的主要傳播途徑之一。為預防接觸感染,通常建議勤洗手消毒,保持清潔。然而,日常生活中常有較多無意中接觸各種物體的機會,一碰到肉眼不可見的的細菌與病毒就立即采取措施顯然并不容易。
同時,雖然人的手部具有對各種細菌和病毒的高效屏障功能,但對這一功能的了解并不充分?；ㄍ跻恢敝凼植科琳瞎δ?不斷推進研究,并首次發(fā)現(xiàn),與傳染性疾病的易感人群相比,不易感人群的手部表面皮膚的抗菌、抗病毒功能更具活性*3。究其原因,汗腺分泌的汗液含有的乳酸,在手部表面的弱酸性環(huán)境下,能滲入到細菌內(nèi)部,而手部表面皮膚的溫度越高,乳酸就越容易穿透細菌的細胞膜*4。
*3 2020年12月14日 花王新聞 花王研究發(fā)現(xiàn)手部具有天然抗菌屏障功能 (日語/英語)
論文: Lactic acid as a major contributor to hand surface infection barrier and its association with morbidity to infectious disease.
(Sci Rep. 2021; 11: 18608.)
*4 2021年12月14日 花王新聞 花王研究揭示了手部天然抗菌屏障功能的作用機制 (日語/英語)
論文: Analysis of hand environment factors contributing to the hand surface infection barrier imparted by lactic acid.
(Skin Res Technol. 2021; 27:1135-1144.)
●配制模擬手部天然屏障功能作用機制的抗菌涂層劑
在長期積累的研究成果的基礎上,花王嘗試將能夠提高人體皮膚表面天然的抗菌屏障功能的圖層劑投入應用。該制劑為酸性(pH= 4.0)需涂布于皮膚表面,其中含有能作用于細菌和病毒的乳酸,以確保手部表面酸性環(huán)境。在選擇作為基液的界面活性劑時,經(jīng)過監(jiān)測比對,選定了在酸性條件下較為穩(wěn)定的聚氧乙烯烷基醚。為能同時滿足使乳酸更易滲透入細菌的細胞膜這一條件而進行研究后發(fā)現(xiàn),基氧乙烯基(EO)的數(shù)量越少,衡量細胞膜流動性的指標GP-Value*5就越低,乳酸也就越容易穿透細胞膜,并且,在使用含有乳酸的混合物時,對沙雷氏菌的抗菌活性*6也提高了(圖1)。
*5 與細胞膜結(jié)合的熒光探針Laurdan滲入到細菌內(nèi)部,計測隨制劑而變化的熒光強度,并將細胞膜的流動性數(shù)值化。
*6 測定與沙雷氏菌接觸3分鐘后的細菌減少數(shù),并將這一數(shù)值的對數(shù)減少值作為抗菌活性。
●模擬手部天然屏障的抗菌涂層劑在人體皮膚上經(jīng)過2小時后仍能發(fā)揮效果
在4名測試者的下臂進行臨床試驗,按常規(guī)手部消毒劑的使用要求(每1 cm2皮膚上涂布3μL),涂布該抗菌涂層劑并研究抗沙雷氏菌效果的持久性。結(jié)果顯示,涂布手部屏障原型制劑120分鐘后,與未涂布時相比,皮膚表面的抗菌活性維持了顯著的高水平(圖2)。
這一結(jié)果表明,本次開發(fā)的模擬手部天然屏障的抗菌涂層劑在投入實際使用時,具有將皮膚表面抗菌屏障功能維持在高水平、降低接觸感染風險的可能性。
●模擬手部天然屏障的抗菌涂層劑使皮膚上的細菌和病毒的存活時間大幅縮短
由于以人體為對象的臨床實驗具有感染的風險,對新型冠狀病毒和流感病毒的感染力評估就非常困難。因此,在評估該涂層劑抗菌時效性時,就用此次的研究合作方——京都府立醫(yī)科大學開發(fā)的運用人體皮膚組織制成的模型皮膚評估體系*7。
評估結(jié)果顯示,使用該涂布劑,沙雷氏菌、新型冠狀病毒、流感病毒的存活時間均大幅縮短,分別從284小時降為9小時、10.8小時降為0.3小時、1.8小時降為0.2小時(圖3)。
*7 為客觀正確地評估消毒用藥的殘留消毒效果(涂布并干燥后殘留的消毒效果)而開發(fā)的評價體系。
論文: Evaluation of the residual disinfection effects of commonly used skin disinfectants against viruses: An innovative contact transmission control method. (Environ Sci Technol. 2021; 55:16044-16055)
總結(jié)
本研究發(fā)現(xiàn)了乳酸與聚氧乙烯烷基醚對人體天然的“手部屏障功能”具有有效的輔助作用。通過涂布含有上述成分的抗菌涂層劑,能夠使皮膚表面形成抑制細菌及病毒活性化的環(huán)境。
在洗手后隨時使用抗菌涂層劑,能發(fā)揮其對傳統(tǒng)的手部清潔行動的輔助效果,有望降低無形中產(chǎn)生的接觸感染的風險。
花王今后將在繼續(xù)深化以手部清潔為首的抗菌抗病毒屏障功能相關研究,探討其應用,推薦全新的衛(wèi)生習慣,為人們預防傳染性疾病做出貢獻。
原創(chuàng)文章，作者：陳晨，如若轉(zhuǎn)載，請注明出處：http://2079x.cn/article/586856.html
