細菌在生物材料表面污染所引發的感染，嚴重威脅著人類的生命健康。抗生素的發現及使用，為人類抗細菌感染帶來了有力的幫助。然而，抗生素的過量使用，會導致細菌耐藥性的產生，這已發展為威脅人類健康的世界挑戰。
近期，吉林大學仿生教育部重點實驗室任露泉院士團隊，道法自然，以荷葉超疏水性抗生物粘附性能為切入點，并進一步發現其二級納米柱狀結構具有類似蟬翼表面物理結構殺菌的特性，創新性開發出物理結構抗粘附和結構殺菌為一體的仿生抗菌表面，在獲得高效抗菌性能同時，巧妙避免引發細菌耐藥性的風險，為開發新一代安全、高效抗菌表面提供新思路和新方法。
作者研究表明，荷葉表面具有高長徑比的納米結構，不僅為荷葉的超疏水性（抗細菌粘附）提供了保障，而且一旦發生少量細菌粘附，這些納米結構就可以對表面的細菌進行撕裂，進而實現對于表面細菌的滅活。受此啟發，他們制備出了層級的超疏水抗菌表面。其表面靜態水接觸角超過了170o，而滾動角則小于1o，表面對于對于E. coli的抗粘附效率可以達到99%以上，少量粘附的細菌可以被完全殺死，有效的克服了單一結構殺菌表面細菌粘附性積累的弊端。在這個體系中不管是對于細菌的排斥還是殺死，都完全來自于結構本身的物理效應，不會引發任何細菌耐藥性的產生。該研究成果以“Lotus-leaf-inspired hierarchical structured surface with non-fouling and mechanical bactericidal performances”（Chemical Engineering Journal 398 (2020) 125609）為題發表在了國際著名期刊Chemical Engineering Journal。
