铜的抗病毒能力:古代就已知晓

作者: Jim Morrison

来源: Smithsonian Magazine

发布日期: 2022

铜的抗病毒能力已被现代科学证实,这种金属能够快速杀死多种有害细菌和病毒,包括新型冠状病毒。铜的抗菌效果持久,即使失去光泽,其特性也不会消失。尽管铜的抗菌效果显著,但在医疗环境中的应用仍受到资金和系统限制,进展缓慢。

当研究人员上个月报告说,导致COVID-19大流行的新型冠状病毒在玻璃和不锈钢上可以存活数天,但在铜表面上着陆后几小时内就会死亡时,唯一让Bill Keevil感到惊讶的是该病毒在铜上存活了这么久。Keevil是英国南安普顿大学的一位微生物学研究员,他已经研究了铜的抗菌效果超过二十年。他在实验室里观察到,这种简单的金属一次又一次地消灭了各种有害细菌。

他首先研究了导致军团病的细菌,然后转向了像耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)这样的耐药性致命感染。他还测试了引起全球健康恐慌的病毒,如中东呼吸综合征(MERS)和2009年的猪流感(H1N1)大流行。在每种情况下,铜接触都会在几分钟内杀死病原体。“它只是把它吹散了,”他说。

2015年,Keevil将注意力转向了冠状病毒229E,这是一种与COVID-19病毒有关的病毒,会引起普通感冒和肺炎。铜再次在几分钟内消灭了病毒,而在不锈钢或玻璃等表面上,病毒仍然具有传染性长达五天。

Keevil的工作是对古老疗法的现代确认。几千年来,在人们了解细菌或病毒之前,人们就已经知道了铜的消毒能力。“铜确实是来自大自然母亲的礼物,人类已经使用了超过八千年,”研究铜在医疗环境中作用的南卡罗来纳医科大学微生物学和免疫学教授Michael G. Schmidt说。

最早记录的铜作为抗感染剂的使用来自史密斯纸草书,这是历史上已知的最古老的医学文献。其中的信息被归因于公元前1700年左右的埃及医生,但其基础可以追溯到公元前3200年。埃及人用代表永生的安卡符号来表示象形文字中的铜。

早在公元前1600年,中国人就使用铜币作为药物来治疗心脏和胃痛以及膀胱疾病。航海的腓尼基人将青铜剑的碎片插入战斗伤口以防止感染。几千年来,女性们知道,当她们的孩子从铜容器中喝水时,他们不会那么频繁地腹泻,并将这一知识传递给后代。

铜的力量持久。几年前,Keevil的团队检查了纽约市大中央车站的旧栏杆。“铜仍然像它一百多年前安装的那天一样工作,”他说。“这东西耐用,抗菌效果不会消失。”

古人们知道的事情,现代科学家和组织如环境保护署已经确认。EPA已经注册了大约400种铜表面作为抗菌剂。但它是如何工作的呢?

Keevil说,包括金和银在内的重金属是抗菌的,但铜的特定原子结构赋予了它额外的杀伤力。铜在其外层电子轨道中有一个自由电子,很容易参与氧化还原反应(这也使金属成为良好的导体)。因此,Schmidt说,它变成了“分子氧手榴弹”。银和金没有自由电子,所以它们的反应性较低。

根据Keevil的说法,铜还有其他杀灭方式,他已经在关于这种效果的论文中发表了这些方式。当微生物落在铜上时,离子像导弹一样猛烈攻击病原体,阻止细胞呼吸,在细胞膜或病毒涂层上打孔,并产生自由基加速杀灭,特别是在干燥表面上。最重要的是,离子寻找并摧毁细菌或病毒内部的DNA和RNA,防止产生耐药性超级细菌的突变。“即使它失去光泽,这些特性也不会消失,”Schmidt说。

Schmidt的研究重点是使用铜合金在经常接触的表面上是否能减少医院感染。根据疾病控制中心的数据,在任何一天,大约每31名住院患者中就有一名至少有一种医疗相关的感染,每位患者的费用高达5万美元。Schmidt的里程碑式研究由国防部资助,研究了全国三家医院中包括床边栏杆、托盘桌、静脉注射杆和椅子扶手在内的铜合金表面。这项为期43个月的研究发现,与常规感染协议相比,感染减少了58%。

进一步的研究在国防部专注于寨卡病毒时停滞,因此Schmidt将注意力转向与一家制造商合作创建铜医院床。今年早些时候发表的一项为期两年的研究比较了重症监护室中塑料表面和铜表面的床。塑料表面上的床栏杆在近90%的样本中超出了可接受的风险标准,而铜床上的栏杆仅在9%的样本中超过了这些标准。“我们再次证明,铜可以保持建筑环境的清洁,”他说。

Schmidt还是一项由Grinnell学院环境微生物学家Shannon Hinsa-Leasure领导的18个月研究的合著者,该研究比较了Grinnell地区医疗中心49床农村医院中占用和未占用房间中的细菌数量。铜再次减少了细菌数量。Keevil和Schmidt发现,在仅10%的表面上安装铜可以预防感染并每天节省1,176美元(比较治疗感染的减少成本与安装铜的成本)。然而,医院对此反应缓慢。

“我对医院接受的速度感到惊讶,”Hinsa-Leasure补充道。“这很大程度上与我们的医疗系统和对医院的资金支持有关,这非常紧张。当我们的医院重新装修急诊室时,我们在关键位置安装了铜合金。因此,当你进行翻新或建造新东西时,这是非常有意义的。如果你只是改变已经有的东西,那就更贵了。”

北卡罗来纳州和弗吉尼亚州的Sentara医院系统在2017年将其13家医院的标准床头桌和床栏杆改为铜浸渍表面,此前在弗吉尼亚海滩医院进行的一项临床试验报告称,耐药性生物减少了78%。该医院还采用了以色列技术首创的铜浸渍床上用品。Keevil说,法国和波兰开始在医院中使用铜合金。在生产铜的秘鲁和智利,它被用于医院和公共交通系统。“所以它正在全球范围内推广,但还没有完全普及,”他说。

如果铜能杀死COVID-19,你应该定期在手中滚动几枚便士和镍币吗?坚持用水、肥皂和消毒剂。“你永远不知道有多少病毒与手有关,所以它可能不会完全消灭它们,”Schmidt说。“如果铜能完全保护,那将只是一个猜测。”

UUID: 36de9c07-0988-40fb-ae21-d742106d22a7

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/2020英语网页/Coppers Virus-Killing Powers Were Known Even to the Ancients Science_ Smithsonian Magazine.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0054 元