Forskere finder nye nanodræbere til sterilisering og bundmaling

Sulfatreducerende bakterier (SRB), en anaerob bakterie, har længe været betragtet som hovedsynderen i at forårsage korrosionsfejl i metalmaterialer.

Tidligere undersøgelser brugte normalt nanozymer som antibakterielle materialer. Nanozymer er dog afhængige af H₂ O₂ , O₂ , superoxid og hydroxylradikaler til at producere reaktive oxygenarter, hvilket hindrer dets udnyttelse i anoxiske miljøer.

For nylig har et forskerhold ledet af prof. Zhang Dun fra Institut for Oceanologi ved Det Kinesiske Videnskabsakademi (IOCAS) fundet ud af, at en MoS₂ nanoark-baseret ledigt materiale aktiveret af permonosulfat muliggør effektiv desinfektion af anaerobe mikroorganismer.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Journal of Hazardous Materials den 9. august.

Forskerne konstruerede et hurtigt og effektivt anaerobt bakteriel steriliseringssystem med MoS₂ nanosheets via den synergistiske effekt mellem fysisk skade og kemisk oxidation.

For fysisk skade, det negative svovl af MoS₂ kan nemt bindes til hydrofile lipidhoveder og kanterne af MoS₂ kan fungere som en "kniv" til at skære gennem cellemembranen.

Baseret på tæthedsfunktionelle beregninger fandt forskerne, at MoS₂ nanosheets kunne katalysere permonosulfat og H₂ O for at producere oxidationsaktive arter (OAS). Disse OAS kunne visualiseres som "nano-dræbere", som konstant oxiderer lipiderne omkring MoS₂ , frigive overfladen af ​​den "skarpe kniv" igen og forårsage celledød.

"Med samarbejde mellem fysisk skade og kemisk eliminering, MoS₂ byder på meget eksponerede aktive websteder og indstillelige S-stillinger, der opbygger en platform til at booste generationen af ​​'nano-mordere'. Den øgede produktion af disse frie radikaler kombineret med deres tætte kontakt med bakterier muliggjorde hurtig og stabil sterilisering i forskellige miljøer," sagde Wang Jin, førsteforfatter af undersøgelsen.

"Dette arbejde vil åbne nye horisonter for anaerobe bakteriedræbende mekanismer og innovative desinfektionsstrategier," sagde prof. Zhang.

Processen med fysisk ekstraktion i samarbejde med kemisk oxidation placerer ikke kun cellemembranen præcist, men giver også mulighed for kontinuerlig sterilisering. "Dette arbejde graver i mekanismen for anaerob bakteriel sterilisering, som kaster lys over biologisk analyse, antibakteriel, kræftterapi og anti-mikrobiologisk påvirket korrosion," sagde prof. Wang Yi, den tilsvarende forfatter til undersøgelsen. + Udforsk yderligere

Nøglerolle af singlet oxygen i synergistisk antimikrobiel mekanisme