透明抗菌涂层技术的飞跃性进展

全球抗击传染病面临两大挑战：新的大流行疫情爆发的威胁，以及因抗生素过度使用而导致抗菌素耐药性的惊人增长。随着病原体持续演变和传播，研究人员正迫切寻求能在日常环境中有效对抗病毒、细菌和真菌的创新技术。

二维纳米材料在此领域已成为极具潜力的候选者。由筑波大学近藤孝弘教授及其团队首创的氢化硼（HB）纳米片代表了一个激动人心的新前沿。尽管最初探索其在电子学、储能和催化方面的潜在应用，但HB纳米片与生物分子间的相互作用此前基本未被研究——直至现在。

在近期一项研究中，由东京科学大学物质理工学院宫内雅浩教授、山口亮副教授，研究生Andi Mauliana，筑波大学数理物质系近藤孝弘教授，高知工科大学工学院藤田武志教授，以及神奈川科学技术研究院研究员Kayano Sunada博士、Keiichi Kobayashi博士、Nagai健博士和石黑仁博士组成的研究团队发现，HB纳米片展现出优异的抗菌、抗病毒和抗真菌特性。其论文于2025年4月23日在线发表在《材料化学杂志B辑》（Journal of Materials Chemistry B）第13卷第19期，重点阐述了这种纳米材料灭活包括病毒、细菌和真菌在内的多种病原体的卓越能力。

研究人员首先通过在玻璃基板上涂覆HB纳米片分散液制备透明薄膜。随后针对多种微生物进行测试。值得注意的是，涂层表面在室温下仅需10分钟即可将SARS-CoV-2冠状病毒、流感病毒和猫杯状病毒灭活至检测限以下——且无需光激活。对多种噬菌体、细菌（如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌）和真菌（如黑曲霉、嗜松青霉）也观察到类似效果。

HB纳米片将细菌和真菌灭活至检测限的能力，证实了该材料对抗多种微生物制剂的有效性。团队进而研究了这种广谱抗菌活性背后的机制，揭示其源于纳米片通过强物理化学相互作用使微生物蛋白质变性的能力。

这些发现之所以尤为令人振奋，在于HB纳米片作为透明涂层材料的多功能性。不同于可能发生浸出或缺乏透明度的金属基抗菌剂，也不同于需要紫外线激活的光催化剂涂层，HB纳米片在黑暗环境中仍能有效发挥作用并保持光学透明度。

实验室测试进一步证明其在干燥条件下的有效性，这模拟了病原体通过咳嗽或喷嚏传播到日常物体表面的真实场景。在类似COVID-19疫情再次爆发的担忧中，HB纳米片可用作物品和纺织品的透明涂层以降低感染风险。此外，凭借其抗真菌特性，该材料还可应用于多种基材，助力维持日常环境清洁。

总体而言，HB纳米片为创造更安全的生活环境和减少日常病原体传播提供了一项前景广阔的技术。