花王株式會(huì)社(社長(zhǎng):長(zhǎng)谷部佳宏)個(gè)人護(hù)理研究所、生物科學(xué)研究所、分析科學(xué)研究所,與京都府立醫(yī)科大學(xué)大學(xué)院醫(yī)學(xué)研究科的廣瀨亮平助教等組成的研究團(tuán)隊(duì),通過(guò)模仿手部天然“抗菌屏障功能(手部屏障)(指能減少造成傳染性疾病的各種病菌和病毒的功能。)”的作用機(jī)制,成功開(kāi)發(fā)了能使人體這一抗菌、抗病毒功能持續(xù)高效,且對(duì)手部肌膚無(wú)負(fù)擔(dān)的技術(shù)。在現(xiàn)在的手部清潔習(xí)慣基礎(chǔ)上運(yùn)用該技術(shù),有望在醫(yī)療場(chǎng)景下及日常生活中降低無(wú)形中產(chǎn)生的接觸感染的風(fēng)險(xiǎn)。
這一研究成果已公布在環(huán)境科學(xué)學(xué)術(shù)雜志Environmental Technology & Innovation的線上版。
細(xì)菌和病毒等病原體通過(guò)手部表面?zhèn)鞑ィ斐伞敖佑|感染”,成為各種傳染病的主要傳播途徑之一。為預(yù)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(wú)意中接觸各種物體的機(jī)會(huì),一碰到肉眼不可見(jiàn)的的細(xì)菌與病毒就立即采取措施顯然并不容易。
同時(shí),雖然人的手部具有對(duì)各種細(xì)菌和病毒的高效屏障功能,但對(duì)這一功能的了解并不充分?;ㄍ跻恢敝凼植科琳瞎δ埽粩嗤七M(jìn)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。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(xì)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(xì)菌的細(xì)胞膜。
配制模擬手部天然屏障功能作用機(jī)制的抗菌涂層劑
在長(zhǎng)期積累的研究成果的基礎(chǔ)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(yīng)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(xì)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(shí),經(jīng)過(guò)監(jiān)測(cè)比對(duì),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(shí)滿足使乳酸更易滲透入細(xì)菌的細(xì)胞膜這一條件而進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn),基氧乙烯基(EO)的數(shù)量越少,衡量細(xì)胞膜流動(dòng)性的指標(biāo)GP-Value(與細(xì)胞膜結(jié)合的熒光探針Laurdan滲入到細(xì)菌內(nèi)部,計(jì)測(cè)隨制劑而變化的熒光強(qiáng)度,并將細(xì)胞膜的流動(dòng)性數(shù)值化。)就越低,乳酸也就越容易穿透細(xì)胞膜,并且,在使用含有乳酸的混合物時(shí),對(duì)沙雷氏菌的抗菌活性(測(cè)定與沙雷氏菌接觸3分鐘后的細(xì)菌減少數(shù),并將這一數(shù)值的對(duì)數(shù)減少值作為抗菌活性。)也提高了。(圖1)
模擬手部天然屏障的抗菌涂層劑在人體皮膚上經(jīng)過(guò)2小時(shí)后仍能發(fā)揮效果
在4名測(cè)試者的下臂進(jìn)行臨床試驗(yàn),按常規(guī)手部消毒劑的使用要求(每1cm2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(shí)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(kāi)發(fā)的模擬手部天然屏障的抗菌涂層劑在投入實(shí)際使用時(shí),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(fēng)險(xiǎn)的可能性。
模擬手部天然屏障的抗菌涂層劑使皮膚上的細(xì)菌和病毒的存活時(shí)間大幅縮短
由于以人體為對(duì)象的臨床實(shí)驗(yàn)具有感染的風(fēng)險(xiǎn),對(duì)新型冠狀病毒和流感病毒的感染力評(píng)估就非常困難。因此,在評(píng)估該涂層劑抗菌時(shí)效性時(shí),就用此次的研究合作方——京都府立醫(yī)科大學(xué)開(kāi)發(fā)的運(yùn)用人體皮膚組織制成的模型皮膚評(píng)估體系。(為客觀正確地評(píng)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(kāi)發(fā)的評(píng)價(jià)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))
評(píng)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(shí)間均大幅縮短,分別從284小時(shí)降為9小時(shí)、10.8小時(shí)降為0.3小時(shí)、1.8小時(shí)降為0.2小時(shí)(圖3)。
本研究發(fā)現(xiàn)了乳酸與聚氧乙烯烷基醚對(duì)人體天然的“手部屏障功能”具有有效的輔助作用。通過(guò)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(xì)菌及病毒活性化的環(huán)境。
在洗手后隨時(shí)使用抗菌涂層劑,能發(fā)揮其對(duì)傳統(tǒng)的手部清潔行動(dòng)的輔助效果,有望降低無(wú)形中產(chǎn)生的接觸感染的風(fēng)險(xiǎn)。
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(guān)研究,探討其應(yīng)用,推薦全新的衛(wèi)生習(xí)慣,為人們預(yù)防傳染性疾病做出貢獻(xiàn)。