由于抗生素治療面臨耐藥性的巨大挑戰,因此開發與抗生素無關的抗菌劑非常重要。氧化石墨烯(GO)由于其天然的抗菌機制(如鋒利的邊緣介導的切割效果)而成為有前途的試劑。然而,GO的抗菌活性受到其負電荷和低光熱效應的限制。本文中,合成了具有獨特的三合一性質的氨基官能化GO納米片(AGO)。AGO整合了三個基本特性(正電荷、強光熱效應和自然切割效應)。正電荷(30 mV)使AGO與模型病原體變形鏈球菌(330 nN)有很強的相互作用力。孵育30分鐘后,自然切割效果為100μg·mL
–1,AGO導致細菌活力損失27%。最重要的是,僅用5分鐘的近紅外光照射,AGO的三合一特性就導致了98%的活力損失??傊?,較短的照射時間和可調節的抗菌活性賦予三合一AGO巨大的臨床應用潛力。
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的熱力學穩定性(左圖)和動力學穩定性(右圖)。(c)在相位成像模式下,由AFM檢查的AGO的形態(上圖)和紙張高度(下圖)。
Figure 3. AGO對S.變形鏈球菌的天然抗菌活性。
Figure 4. 基于三合一特性的AGO的光熱效應及其總體抗菌功效。
相關研究成果于2021年由四川大學Qiang Peng課題組,發表在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。
轉自《石墨烯雜志》公眾號