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Nano Res.│静电吸附、接触杀灭与光热治疗三合一,氨基功能化氧化石墨烯展现出一箭三雕的且高效、
出处:NanoResearch  录入日期:2020-11-16  点击数:94

  背景介绍
  氧化石墨烯(GO)是石墨烯的一种衍生物,是由单层碳原子构成的呈蜂窝状的平面薄膜,表面带有许多-COOH、 -OH、环氧基等活性基团。GO基于其边缘切割、包埋、氧化应激的原理,具有一定的天然抗菌作用。但GO表面带有负电荷,与同样带负电荷的细菌具有一定的静电排斥力,不利于两者吸附接触;同时,GO的光热效应也很弱,不利于光热治疗。作者通过对GO氨基化的同时对其进行一定程度的还原得到AGO,最终使AGO不仅保留了天然抗菌活性,还获得了正电荷以及较强的光热效应。这种一箭三雕的效果使得AGO具备高效的且可调谐的抗菌作用。
  研究方法
  四川大学华西口腔医院彭强课题组利用水热条件对GO同时进行氨基化和还原,得到AGO。通过测试外观、吸收光谱、接触角、粒径、电位、形貌、胶体稳定性及光热曲线等对AGO的理化性质和光热效应进行系统性的表征。并通过菌落计数研究了AGO的天然抗菌活性以及联合光热治疗后的综合抗菌作用。
  成果简介
  GO在氨基功能化后,ZETA电位发生由负到正的转变,从而增强与带负电的细菌细胞的静电相互作用,提升其基于切割效应的天然抗菌作用。另一方面, AGO在近红外光(NIR)辐照后,其升温效果显著(100μg/mL AGO辐照5min后温度可达67℃),高温不仅可以直接对细菌产生热死亡效应,还可以辅助加强AGO的切割效应,最终抗菌效果也得到明显提升,而且联合光热治疗的综合抗菌效果可通过调节NIR辐照参数来进行个体化调控。
  图文导读

 


  氨基功能化氧化石墨烯具有的三合一性质(正电位、光热效应和天然抗菌活性)为高效、可调控的抗菌治疗提供了新的思路。
  作者简介
  彭强,2012年博士毕业于四川大学华西药学院,获药剂学博士学位,目前任职于四川大学华西口腔医院口腔疾病研究国家重点实验室,研究员。2010-2011年于英国Keele University交流学习,2015年于丹麦Copenhagen University访学。主要从事功能生物材料与纳米递送系统在抗菌、抗肿瘤方面的研究(ORCID:0000-0002-2268-3178)。
  文章信息
  Bo-Yao Lu, Guan-Yin Zhu, Chen-Hao Yu, Ge-Yun Chen, Chao-Liang Zhang, Xin Zeng, Qian-Ming Chen & Qiang Peng*. Functionalized graphene oxide nanosheets with unique three-in-one properties for efficient and tunable antibacterial applications. Nano Research 2021, 14, 185–190.

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