研究发现工程木材比塑料更能抑制微生物生长,或改变医院建筑传统观念。
提到医院,你的脑海里是不是立刻浮现混凝土、钢板和冰冷的塑料?在绝大多数人看来,木头似乎和医疗环境格格不入——它易吸水、易藏污,听起来完全不卫生。但俄勒冈大学的研究人员正在打破这种根深蒂固的印象,让木材走进医院也不再是天方夜谭。
他们发现,木材在短暂受潮后,竟然比塑料更能抑制细菌生长。实验中,暴露的木块在检测中表现出的细菌丰度甚至低于作为对照的空塑料容器。
UO研究人员使用棉签从一块交叉层压木材中收集微生物样本
“很多人都觉得在医疗环境里木材不卫生,”研究负责人、俄勒冈大学健康与建成环境研究所的Mark Fretz说,“但其实木头的微生物传递率比钢等不透水材料还要低。”
这个现象并非孤例,很多研究都曾暗示木材有天然的抗菌特性。Fretz与来自索尔克生物研究所和波特兰州立大学的团队一起,进一步研究了一个现实问题——当木材受潮又干燥后,它表面的微生物到底会发生什么变化?
这项研究发表在《微生物组前沿》上,探索了质量木材在潮湿与干燥条件下表面微生物群落的变化,以及它释放的挥发性有机化合物的特征。
质量木材是一种近年来在美国兴起的工程木材材料,但在医疗建筑里几乎不见踪影。严格的建筑规范更新缓慢,再加上人们对木材和病菌关系的误解,让它难以进入医院。
“我们想知道,这种材料能否承受医疗环境的日常挑战,”研究助理教授Gwynne Mhuireach说,“在医院和诊所里,病菌无处不在,表面也偶尔会受潮。”
实验中,研究团队将交叉层压木块密封在消毒过的塑料盒里,创造一个温湿度可控的微环境,并用与医院标准相似的方式过滤和更换空气。木块先被喷上自来水,再接种常见医院微生物,随后在四个月内多次取样检测,同时设立空塑料盒作为对照。
木块经历了三种不同的喷水频率:一次、连续七天每天一次、连续四周每天一次。结果显示,木材的抗菌能力显著优于塑料,除了接种后前14天,空塑料盒内的微生物数量始终更高。喷水甚至能降低木块上细菌细胞的数量,而涂层与否几乎没有差异。
在潮湿环境下,微生物组成更接近自来水里的菌群,而不是研究人员引入的医院病原体。
这项研究首次探讨了交叉层压木材表面微生物群与挥发性有机化合物(VOCs)排放之间的关系。VOCs是一类空气中快速扩散的化学物质,它们能让空气出现香水味、霉味,甚至是“新车味”。其中有些对健康有害,但也有一些对人体有益。
木材会释放一种叫萜烯的物质,很多闻起来令人愉悦,并且具有抗菌效果。Mhuireach指出,木材在受潮后VOCs排放会出现一个小幅“抬升”,随后又回落。
这项研究是俄勒冈大学推动质量木材进入医疗建筑领域的又一步。早在2020年,他们就启动了这一计划,并联合建筑师、工程师和医疗建筑规范专家成立了专项小组。
Fretz还通过TallWood设计研究所推广质量木材的生产和使用,尤其是俄勒冈州本地生产的材料。交叉层压木材最早在1990年代中期的欧洲出现,后来逐渐在美国流行起来。
与钢和混凝土相比,这种工程木材在重量上更轻却更坚固,而且碳足迹更小。暴露的木材还能促进身心健康,Fretz解释说,人类与自然的本能连接——建筑学中称为“亲生物设计”——不仅让环境更美观,还能改善医疗效果。大量研究表明,亲生物设计能缩短住院时间、加快康复,并提升心理健康。
木材抑制病原体扩散的原因,可能是其多孔结构能捕捉细菌,也可能是木材中天然存在的抗菌化合物。还有一个可能是它吸收水分的能力。
在室内,病毒常常依附在水滴中传播,而木材能更快让水滴蒸发干燥,从而缩短病毒的存活时间,比塑料或不锈钢更安全。
本文译自 techxplore,由 BALI 编辑发布。

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当然,如果结果跟受控环境差异较大,那么又可以水文章了。