董鵬 鄧春紅 李姍
在上篇中，我們介紹了抗菌不銹鋼的抗菌功能。本篇，我們將通過分析其在各領(lǐng)域的應(yīng)用、應(yīng)用過程中面臨的挑戰(zhàn)，探索如何打破抗菌不銹鋼發(fā)展滯后的局面。
抗菌不銹鋼可在多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用
抗菌不銹鋼是一類結(jié)構(gòu)功能一體化的材料，具有優(yōu)異的抗菌性能和綜合力學(xué)性能，其生物安全性也符合標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)用范圍極廣，產(chǎn)品生產(chǎn)服務(wù)范圍覆蓋了醫(yī)療器械、食品器械、餐飲器具、家用電器、衛(wèi)浴器具等。例如，鐵素體抗菌不銹鋼可用于餐具、廚具、家電等方面，奧氏體抗菌不銹鋼可用于餐廚具、家電、食品工業(yè)、醫(yī)療器械等方面，馬氏體抗菌不銹鋼可用于制造餐廚刀具等。
抗菌不銹鋼在醫(yī)院及其相關(guān)領(lǐng)域可有效防止病菌傳播和交叉感染，如工作臺面、手術(shù)室敷料車、洗手池、清潔護(hù)理車、洗滌設(shè)施等，以及病患人員出入場所的各種設(shè)施，如門把手、扶手、餐車等。急救車廂內(nèi)的不銹鋼設(shè)備如使用抗菌不銹鋼，可提高醫(yī)療設(shè)備的無菌化水平，增強(qiáng)無菌醫(yī)療救援對復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)能力；可利用抗菌材料自身的清潔能力降低消毒器械的保存難度，同時(shí)降低病人感染風(fēng)險(xiǎn)，有效提高急救成功率。
同時(shí)，抗菌不銹鋼在制造各種醫(yī)療器械方面也大有可為，其自身的抗菌特性使醫(yī)療器械能夠滿足無菌要求，避免需要反復(fù)消毒處理的麻煩，保證器械在常規(guī)條件下的無菌狀態(tài)。
抗菌不銹鋼在餐具、廚具等方面也有廣泛的應(yīng)用，如抗菌不銹鋼筷子、抗菌不銹鋼餐勺、抗菌不銹鋼餐盤等，可防止“病從口入”。同時(shí)，抗菌不銹鋼還可用來制造洗衣機(jī)滾筒、凈水機(jī)、電飯煲、熱水壺、飲水機(jī)內(nèi)膽等家用電器配件，提高人們?nèi)粘Ｉ钇焚|(zhì)。此外，用抗菌不銹鋼制造的各種公共場所用品，如商場及公共汽車上的扶手、公共食堂的炊具餐具、旅店賓館中的電梯及衛(wèi)生洗浴設(shè)施等，可有效防止病菌的擴(kuò)散傳播。
抗菌不銹鋼應(yīng)用仍面臨問題
雖然抗菌不銹鋼具有各種各樣的優(yōu)點(diǎn)，但也存在相當(dāng)多的問題，其制品在反復(fù)使用和清洗消毒的過程中，表面涂層會產(chǎn)生磨損，抗菌功能因此減弱，從而導(dǎo)致感染性疾病的發(fā)生。在國內(nèi)外學(xué)者的共同努力下，盡管抗菌劑及其制品的研究開發(fā)已得到快速發(fā)展，但在其應(yīng)用過程中仍存在一些亟待解決的問題。
一是由于不同抗菌材料的用途與加工方法不同，其制作工藝需要考慮多方面因素，如抗菌劑的安全性、化學(xué)穩(wěn)定性、藥效持久性、抗菌能力、載體材料復(fù)合時(shí)的兼容性等。同時(shí)，抗菌元素的種類、添加劑量、添加形式、添加方法、添加時(shí)機(jī)以及抗菌處理方法等也存在一些問題，如抗菌不銹鋼在冶煉過程中，表面會產(chǎn)生一層鈍化膜阻礙含鋁、銅不銹鋼溶出抗菌離子，導(dǎo)致在軋制時(shí)出現(xiàn)表面開裂問題。
另外，抗菌不銹鋼材料制品在使用過程中通常需要暴露在空氣中，所添加的抗菌劑成分會逐漸從載體材料中遷移出來，導(dǎo)致抗菌效果減弱。因此，要保證抗菌制品抗菌效果的持久性，就必須控制抗菌劑的遷移速度，延長抗菌的時(shí)效性。
二是國內(nèi)目前對抗菌不銹鋼抗菌機(jī)制的研究還處于探索階段，仍面臨一些需攻克的挑戰(zhàn)。例如，整體系抗菌不銹鋼在不銹鋼基體中添加了銀、銅元素，而在不銹鋼基體添加銅元素會影響鑄坯，使材料在連鑄和軋制時(shí)形成微裂紋，同時(shí)整體系摻銀抗菌不銹鋼由于銀易氧化常常會出現(xiàn)變色問題。此外，由于抗菌不銹鋼涉及材料學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域，需要從生物、醫(yī)學(xué)等角度深入研究抗菌原理，以及其是否對人體有副作用。
另外，優(yōu)化抗菌相結(jié)構(gòu)也是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。抗菌相的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與細(xì)菌活性相關(guān)，特別是抗菌元素分布均勻、細(xì)小且抗菌彌散等，是抗菌不銹鋼起到抗菌性的關(guān)鍵，加強(qiáng)這方面的研究十分必要。
三是抗菌不銹鋼相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范仍須完善。目前，有很多關(guān)于抗菌材料的專利及產(chǎn)品問世，但開發(fā)出的產(chǎn)品性能與高端指標(biāo)差距較大；國內(nèi)并沒有形成統(tǒng)一的規(guī)范，對抗菌制品性能的測定還沒有形成統(tǒng)一的技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督部門；人們對于抗菌材料的制備技術(shù)及抗菌機(jī)理的認(rèn)識仍不夠全面，消費(fèi)者從外觀上難以辨別材料是否具有抗菌性，嚴(yán)重影響了抗菌材料的開發(fā)和使用，應(yīng)盡快建立規(guī)范抗菌制品的質(zhì)量體系及市場體系。
另外，我國在抗菌不銹鋼領(lǐng)域發(fā)展時(shí)間較短，對不銹鋼材料抗菌能力評價(jià)的指標(biāo)，還沒有形成統(tǒng)一規(guī)范，針對不同類型的抗菌不銹鋼也無標(biāo)準(zhǔn)可依。因此，制訂我國在抗菌不銹鋼領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)也是一項(xiàng)重要工作。
抗菌不銹鋼將成為新興產(chǎn)業(yè)
隨著社會和科研技術(shù)的發(fā)展，抗菌不銹鋼將越來越受到人們的青睞。作為一種新型的功能材料，抗菌不銹鋼及其制品的開發(fā)和使用對改善人類生活環(huán)境、提高人們生活質(zhì)量具有十分重要的意義，抗菌不銹鋼將成為重要的新興產(chǎn)業(yè)，在多方面有廣闊的發(fā)展前景。
結(jié)合國家在醫(yī)療器械市場不斷鼓勵自主創(chuàng)新，以及推進(jìn)醫(yī)療衛(wèi)生條件改善、升級的政策，抗菌醫(yī)療產(chǎn)品具備良好的市場需求和前景，僅抗菌手術(shù)器械市場規(guī)模就超過50億元，若在整個(gè)醫(yī)療領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)多種類產(chǎn)品替代，抗菌不銹鋼在醫(yī)療產(chǎn)品市場的前景不可限量。
需要注意的是，雖然不同抗菌不銹鋼具有不同的抗菌性能，但單一添加某種抗菌元素并不能同時(shí)獲得全部性能。因此，開發(fā)復(fù)合型抗菌不銹鋼，使各種抗菌元素的優(yōu)秀性能互補(bǔ)，可使材料性能揚(yáng)長避短，在更廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用。同時(shí)，添加稀土元素的抗菌不銹鋼無需特殊的熱處理就具有優(yōu)異的抗菌性能，例如含鈰抗菌不銹鋼。但是，目前稀土元素抗菌不銹鋼品種稀少，可進(jìn)一步加強(qiáng)稀土元素抗菌不銹鋼的研究。
總之，隨著國民收入的提高、國民抗菌意識的增強(qiáng)，以及國民消費(fèi)能力的提升，抗菌制品的需求預(yù)計(jì)會出現(xiàn)強(qiáng)勁增長，尤其是抗菌不銹鋼產(chǎn)品，在未來日常生活中，將普遍存在于人們生活的方方面面。因此，如何充分利用有機(jī)和無機(jī)抗菌劑的優(yōu)勢，開發(fā)出抗菌性能好、性質(zhì)穩(wěn)定、無毒、成本低的抗菌劑，優(yōu)化抗菌材料的工藝過程，建立相應(yīng)的規(guī)范制度將成為未來抗菌材料的發(fā)展主題。
《中國冶金報(bào)》（2019年05月15日 03版三版）
