探秘抗菌不锈钢：原理、分类与安全抗菌金属离子

是的，你没有听错，就是有这样一类能够抗菌的不锈钢呢！我们知道药物能抗菌，是因为药物能通过干扰病原微生物的生理生化代谢过程产生抗菌作用。那么不锈钢的抗菌原理是什么，都有哪些类别的抗菌不锈钢呢，接下来请听小编的详解。

1.什么是抗菌不锈钢？

抗菌不锈钢指的是在某种成分的不锈钢中加入适量有抗菌效果的化学元素（如铜、银），经抗菌性处理后，使它具有稳定的加工性和良好抗菌性的一种新型不锈钢。

2.抗菌不锈钢的分类有哪些呢？

根据不同的分类方法，可以按如下图1的分类方式进行归纳。

图1 抗菌不锈钢分类

3.对人体安全而又抗菌的金属离子有哪些？

大多数金属离子都具有很强的杀菌力,对人和动物均安全的金属原子或其离子的抗菌性能优良顺序为：Ag+>Co2+≥Ni2+≥A13+≥Zn2+≥Cu2+=Fe3+>Mn2+≥Sn2+

≥Ba2+≥Mg2+≥Ca2+。

4.抗菌不锈钢的抗菌机制是什么？

不同的抗菌元素其抗菌效果不同，当与细菌接触时，Cu、Ag、Zn以及新研究的稀土金属，其金属离子会进入细菌的细胞内，通过和细菌中的酵素结合从而使细菌丧失活性，发挥良好的抗菌效果。

（1）表面涂层抗菌不锈钢

有些材料比如氧化钛，当光（太阳光或照明光）照射在其表面时，空气中的氧或水分会在这些材料上形成活性氧的成分，从而将有机物质（比如细菌）氧化分解，从而达到抗菌效果，通常称其为光触媒。由此方法生产的不锈钢板叫做光触媒不锈钢板，具有较好的抗菌防污功能。银离子抗菌涂层是含有银离子的沸石粒子与聚酯或环氧树脂的混合物。银离子具有很强的抗菌能力，能够抑制杆菌、真菌、霉菌及其他细菌的生长。

（2）含铜抗菌不锈钢

在不锈钢的冶炼过程中以合金的形式加入铜，后通过铸造、轧制并加以适当的抗菌热处理，冶炼过程中所添的加合金便可以在不锈钢内均匀地析出，从而制备出抗菌性优良的合金型抗菌不锈钢。随着不锈钢基体中抗菌相的不断析出，当富含抗菌元素的抗菌相裸露于金相表面时，抗菌元素便会溶于水，进而形成水合离子并攻击细菌的蛋白质，破坏蛋白质结构，导致蛋白质失去活性，直至杀灭细菌。加入Cu后就会在不锈钢中析出ε-Cu相，并且这些ε-Cu相高度弥散分布，从而赋予不锈钢抗菌能力。不锈钢具有抗菌能力的必要条件是：不锈钢中存在抗菌相，抗菌相比较细小、弥散的分布。所以不锈钢必须经过合适的抗菌热处理，没有经抗菌处理的不锈钢，或仅仅作了固溶处理而未时效处理的不锈钢，大多没有明显的抗菌效果。

（3）含银抗菌不锈钢

从抗菌性能上考虑，目前发现的抗菌效果最好的元素是银，其抗菌机制有两种观点：一种观点是离子溶出说，从抗菌剂中溶出的银离子会与细菌的细胞膜及膜蛋白质结合而破坏细菌的立体结构，当酶蛋白沉淀或丧失活性、能量和呼吸代谢被迫终止或中断时，病菌的生长和繁殖得到抑制；另一种观点是活性氧说，在光的作用下，金属离子激活空气或水中的氧,产生经基自由基(OH)及活性氧离子(O)，它们具有很强的氧化还原作用，从而破坏了细菌体内脱氢酶的SH基，使细菌无法进行能量代谢而处于被抑制状态,破坏了微生物细胞的增殖能力抗菌银离子是什么成分，抑制其繁殖，随后死亡。

5.抗菌不锈钢在生活中的应用

前面讲了抗菌不锈钢的概念、分类及抗菌机制，既然是这么好的产品，那么在日常生活中有哪些地方会用到抗菌不锈钢呢，它的使用在以下几个方面：

（1）制造各种医疗器械。满足无菌的要求，减少需要经常和反复消毒处理的麻烦，保证器械在常规条件下的无菌状态。

（2）用于制造医疗单位使用的各种设施。如卫浴器具、餐饮器具、工作台面、洗涤设施等，以及病患人员出入场所的各种设施，如门把手、扶手、送饭车等，有效防止病菌传播和交叉感染。

（3）各种制药机械和容器，以保证药品制作中的清洁环境。

（4）各种食品加工、贮存和运输设备，保证其无菌，防止“病从口入”。

文中插图

图2 抗菌不锈钢的抗菌效果图

图3 含银抗菌不锈钢杀菌示意图