近期,中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)/中南大學(xué)楊華明教授、傅梁杰教授等在《Advanced Functional Materials》期刊上發(fā)表了題為“Engineering Nanoclay Edges to Enhance Antimicrobial Property against Gram-Negative Bacteria: Understanding the Membrane Destruction Mechanism by Contact-Kill”的文章(DOI:10.1002/adfm.202210406),發(fā)現通過(guò)等離子體刻蝕增加高嶺石邊緣面可顯著(zhù)提升高嶺石的表面抗菌活性從而殺死革蘭氏陰性菌,同時(shí),首次結合實(shí)驗和理論計算方法從原子尺度揭示了納米黏土的接觸抗菌機理。
研究表明,納米黏土邊緣表面Al-(OH)和Al-(OH2)是抗菌的活性基團,大腸桿菌外膜與高嶺石(110)和(1-10)表面具有強氫鍵和范德華力相互作用,吸附在高嶺石表面使得大腸桿菌外膜發(fā)生折疊;大腸桿菌外膜LPS與高嶺石(1-10)表面之間的質(zhì)子耦合電子轉移,亦可破壞大腸桿菌外膜結構。通過(guò)這兩種方式協(xié)同作用,高嶺石邊緣面將大腸桿菌殺死。
此外,大腸桿菌在納米黏土邊緣表面的吸附會(huì )大大增加細菌與•OH接觸的概率而提升抗菌效果??紤]到大部分黏土礦物均具有Al-(OH)結構,該研究對其他黏土礦物的抗菌應用提供了新的思路。
研究不僅對天然納米黏土抗菌作用提供了新的證據,而且對新型黏土基抗菌材料的設計提供了新思路,對天然抗菌材料替代現有抗生素和抗菌劑的未來(lái)發(fā)展具有重要意義。博士生王杰為該論文的第一作者,通訊作者為楊華明教授和傅梁杰教授。原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202210406
資料來(lái)源:化學(xué)與材料科學(xué)
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