來自蘇州大學放射醫學及交叉學科（RAD-X）的李瑞斌（音譯）等通過研究不同性質的氧化石墨烯對抗藥E.coli細菌的抗菌效果，揭示了氧化石墨烯表面碳自由基對抑菌效果的關鍵作用和氧化石墨烯在醫藥設備抗菌涂層應用領域的潛力和優勢。

    進行此項研究的科研團隊由中國蘇州大學醫學部放射醫學協同創新中心、美國加州納米技術研究院、美國西北大學材料科學與工程化學等共同組成。相關成果已刊載在《影響因子》期刊上，題為《Identification and Optimization of Carbon Radicals on Hydrated Graphene Oxide for Ubiquitous Antibacterial Coatings》

    氧化石墨烯GO（Graphene Oxide）由于其簡單的合成方法、在水中好的分散性、表面豐富的含氧官能團和大的比表面積等在生物醫藥領域具有廣泛的應用。其中，氧化石墨烯的抗菌效應研究方面需要建立詳細的構效關系。

    目前關于氧化石墨烯抗菌效應的機理解釋主要有兩個學派。一個認為依賴于氧化石墨烯結構和細菌膜之間的物理相互作用，包括直接物理穿刺細菌膜或脂質的破壞性提取。然而，這個假設主要以計算機模擬為前提，實驗證據比較少。另一個有實驗數據支持的機理解釋是通過產生活性氧和電荷轉移產生對細菌膜的氧化破壞，氧化石墨烯表面官能團被假定在氧化破壞中起到關鍵作用。然而，由于氧化石墨烯復雜的化學性質，很難區分清楚是具體是哪一種官能團起的作用。

    碳自由基在不同GO表面的分布和碳自由基與膜結合、脂質過氧化的殺菌原理圖

    此項研究的第一作者李瑞斌（音譯）等通過還原方法降低氧化石墨烯的氧化水平（rGO），在堿溶液中水解（hGO）打開環氧基團提高羥基密度，同時還原和水解可分別降低和提高氧化石墨烯的碳自由基密度。

    通過研究不同性質的氧化石墨烯對抗藥E.coli細菌的抗菌效果，發現碳自由基與抗菌性之間有密切的關系，hGO的碳自由基水平最高，抗菌效果也最顯著。高密度的碳自由基，可以提高hGO的氧化勢，從而誘導細菌膜脂質的氧化破壞。將hGO涂覆在醫用載玻片和硅膠導管上，可以有效殺死抗藥E.coli細菌。

    以上研究揭示了氧化石墨烯表面碳自由基對抑菌效果的關鍵作用和氧化石墨烯在醫藥設備抗菌涂層應用領域的潛力和優勢。相關論文全文發表在 ACS Nano, 2016, （DOI: 10.1021/acsnano.6b05692）上。

更多關于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等方面的國內外最新動態，我們網站會不斷更新。希望大家一直關注中國腐蝕與防護網http://www.ecorr.org

責任編輯：王元

《中國腐蝕與防護網電子期刊》征訂啟事

投稿聯系：編輯部

電話：010-62313558-806

郵箱：fsfhzy666@163.com

中國腐蝕與防護網官方 QQ群：140808414