由于抗生素治療面臨耐藥性的巨大挑戰(zhàn),因此開發(fā)與抗生素?zé)o關(guān)的抗菌劑非常重要。氧化石墨烯(GO)由于其天然的抗菌機(jī)制(如鋒利的邊緣介導(dǎo)的切割效果)而成為有前途的試劑。然而,GO的抗菌活性受到其負(fù)電荷和低光熱效應(yīng)的限制。本文中,合成了具有獨(dú)特的三合一性質(zhì)的氨基官能化GO納米片(AGO)。AGO整合了三個(gè)基本特性(正電荷、強(qiáng)光熱效應(yīng)和自然切割效應(yīng))。正電荷(30 mV)使AGO與模型病原體變形鏈球菌(330 nN)有很強(qiáng)的相互作用力。孵育30分鐘后,自然切割效果為100μg·mL
–1,AGO導(dǎo)致細(xì)菌活力損失27%。最重要的是,僅用5分鐘的近紅外光照射,AGO的三合一特性就導(dǎo)致了98%的活力損失??傊?,較短的照射時(shí)間和可調(diào)節(jié)的抗菌活性賦予三合一AGO巨大的臨床應(yīng)用潛力。
Figure 1. (a)原理圖。(b)新合成的AGO懸浮液的外觀。(c)GO和AGO的紫外光譜。(d)GO和AGO的接觸角測(cè)試。
Figure 2. (a)AGO的典型尺寸分布(左圖)和zeta電位分布(右圖)。(b)AGO的熱力學(xué)穩(wěn)定性(左圖)和動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性(右圖)。(c)在相位成像模式下,由AFM檢查的AGO的形態(tài)(上圖)和紙張高度(下圖)。
Figure 3. AGO對(duì)S.變形鏈球菌的天然抗菌活性。
Figure 4. 基于三合一特性的AGO的光熱效應(yīng)及其總體抗菌功效。
相關(guān)研究成果于2021年由四川大學(xué)Qiang Peng課題組,發(fā)表在Nano Res.(https://doi.org/10.1007/s12274-020-3064-6)上。原文:Functionalized graphene oxide nanosheets with unique three-inone properties for efficient and tunable antibacterial applications。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)