โลหะบางชนิด เช่นเงินทองคำและทองแดงมีคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียและต้านจุลชีพพวกมันสามารถฆ่าหรือจำกัดการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ได้โดยไม่ส่งผลกระทบอย่างมากต่อโฮสต์การยึดทองแดงซึ่งมีราคาถูกที่สุดในสามประการเข้ากับเสื้อผ้าได้พิสูจน์แล้วว่ามีความท้าทายในอดีตแต่ในปี 2018 นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์และ Minzu ตะวันตกเฉียงเหนือและมหาวิทยาลัย Southwest ในประเทศจีนได้ร่วมมือกันสร้างกระบวนการพิเศษที่จะเคลือบผ้าด้วยอนุภาคนาโนทองแดงอย่างมีประสิทธิภาพผ้าเหล่านี้สามารถใช้เป็นชุดเครื่องแบบโรงพยาบาลต้านจุลชีพหรือสิ่งทอทางการแพทย์อื่นๆ ได้

รูปภาพพยาบาลในเครื่องแบบและทองแดงในจาน เครดิต: ห้องข่าว COD บน Flickr, European-coatings.com

“ผลลัพธ์เหล่านี้เป็นไปในเชิงบวกอย่างมาก และบางบริษัทก็แสดงความสนใจในการพัฒนาเทคโนโลยีนี้แล้วเราหวังว่าเราจะสามารถทำการตลาดเทคโนโลยีขั้นสูงได้ภายในสองสามปีตอนนี้เราได้เริ่มทำงานเพื่อลดต้นทุนและทำให้กระบวนการง่ายขึ้น” ดร. Xuqing Liu ผู้เขียนหลักพูดว่า.

ในระหว่างการศึกษานี้ อนุภาคนาโนทองแดงถูกนำไปใช้กับฝ้ายและโพลีเอสเตอร์ผ่านกระบวนการที่เรียกว่า "การปลูกถ่ายพื้นผิวโพลีเมอร์"อนุภาคนาโนทองแดงที่มีขนาดระหว่าง 1-100 นาโนเมตรติดอยู่กับวัสดุโดยใช้แปรงโพลีเมอร์แปรงโพลีเมอร์คือส่วนประกอบของโมเลกุลขนาดใหญ่ (โมเลกุลที่มีอะตอมจำนวนมาก) ซึ่งผูกติดอยู่ที่ปลายด้านหนึ่งกับสารตั้งต้นหรือพื้นผิววิธีนี้สร้างพันธะเคมีที่แข็งแกร่งระหว่างอนุภาคนาโนของทองแดงกับพื้นผิวของผ้า

“พบว่าอนุภาคนาโนของทองแดงมีการกระจายตัวสม่ำเสมอและแน่นหนาบนพื้นผิว” ตามการศึกษาเชิงนามธรรม-วัสดุที่ผ่านการบำบัดแสดงให้เห็น “ฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพ” ต่อเชื้อ Staphylococcus aureus (S. aureus) และ Escherichia coli (E. coli)สิ่งทอคอมโพสิตแบบใหม่ที่นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุพัฒนาขึ้นนั้นแข็งแกร่งและสามารถซักทำความสะอาดได้ ซึ่งยังคงแสดงให้เห็นว่าต้านเชื้อแบคทีเรียกิจกรรมต้านทานหลังจากการซัก 30 รอบ

“ขณะนี้วัสดุคอมโพสิตของเรามีคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียและความทนทานที่ดีเยี่ยม จึงทำให้มีศักยภาพอย่างมากสำหรับการใช้งานทางการแพทย์และการดูแลสุขภาพสมัยใหม่” Liu กล่าว

การติดเชื้อแบคทีเรียเป็นอันตรายต่อสุขภาพอย่างร้ายแรงทั่วโลกพวกเขาสามารถแพร่กระจายบนเสื้อผ้าและพื้นผิวภายในโรงพยาบาล ซึ่งคร่าชีวิตผู้คนหลายหมื่นคนและมีมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ต่อปีในสหรัฐอเมริกาเพียงแห่งเดียว

Gregory Grass แห่งมหาวิทยาลัยเนแบรสกา-ลินคอล์นมีศึกษาความสามารถของทองแดงแห้งในการฆ่าเชื้อจุลินทรีย์เมื่อสัมผัสพื้นผิวแม้ว่าเขารู้สึกว่าพื้นผิวทองแดงไม่สามารถทดแทนวิธีการรักษาสุขอนามัยที่จำเป็นอื่นๆ ในสถานพยาบาลได้ แต่เขาคิดว่าวิธีการดังกล่าว “จะลดต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับการติดเชื้อในโรงพยาบาลและควบคุมโรคของมนุษย์ได้อย่างแน่นอน รวมทั้งช่วยชีวิตผู้คนด้วย”

โลหะถูกนำมาใช้เป็นสารต้านจุลชีพเป็นเวลาหลายพันปี และถูกแทนที่ด้วยยาปฏิชีวนะแบบอินทรีย์ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20ในปี 2560กระดาษชื่อ “กลยุทธ์ในการต้านจุลชีพที่ใช้โลหะ” เรย์มอนด์ เทิร์นเนอร์ แห่งมหาวิทยาลัยคาลการีเขียนว่า “ในขณะที่การวิจัยจนถึงปัจจุบันเกี่ยวกับ MBAs ([ยาต้านจุลชีพที่ใช้โลหะ]) ให้คำมั่นสัญญาอย่างมาก แต่ความเข้าใจในพิษวิทยาโลหะเหล่านี้ที่มีต่อมนุษย์ ปศุสัตว์ พืชผล และระบบนิเวศของจุลินทรีย์โดยรวมยังขาดอยู่”

“อนุภาคนาโนทองแดงต้านเชื้อแบคทีเรียที่ทนทานและล้างทำความสะอาดได้ เชื่อมต่อโดยโพลีเมอร์การกราฟต์พื้นผิว แปรงบนผ้าฝ้ายและวัสดุโพลีเมอร์”ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวัสดุนาโนในปี 2561