由于抗生素治疗面临耐药性的巨大挑战,因此开发与抗生素无关的抗菌剂非常重要。氧化石墨烯(GO)由于其天然的抗菌机制(如锋利的边缘介导的切割效果)而成为有前途的试剂。然而,GO的抗菌活性受到其负电荷和低光热效应的限制。本文中,合成了具有独特的三合一性质的氨基官能化GO纳米片(AGO)。AGO整合了三个基本特性(正电荷、强光热效应和自然切割效应)。正电荷(30 mV)使AGO与模型病原体变形链球菌(330 nN)有很强的相互作用力。孵育30分钟后,自然切割效果为100μg·mL
–1,AGO导致细菌活力损失27%。最重要的是,仅用5分钟的近红外光照射,AGO的三合一特性就导致了98%的活力损失。总之,较短的照射时间和可调节的抗菌活性赋予三合一AGO巨大的临床应用潜力。
Figure 1. (a)原理图。(b)新合成的AGO悬浮液的外观。(c)GO和AGO的紫外光谱。(d)GO和AGO的接触角测试。
Figure 2. (a)AGO的典型尺寸分布(左图)和zeta电位分布(右图)。(b)AGO的热力学稳定性(左图)和动力学稳定性(右图)。(c)在相位成像模式下,由AFM检查的AGO的形态(上图)和纸张高度(下图)。
Figure 3. AGO对S.变形链球菌的天然抗菌活性。
Figure 4. 基于三合一特性的AGO的光热效应及其总体抗菌功效。
相关研究成果于2021年由四川大学Qiang Peng课题组,发表在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。
转自《石墨烯杂志》公众号