Nanoscale：研究进一步揭示氧化石墨烯的抗菌机制
2018-02-28 MedSci MedSci原创
研究发现氧化石墨烯（GO）存在细胞毒性，但其杀菌机制尚未阐明，以推进基于GO的生物医学和环境应用。为了更好地理解GO的杀菌作用，本文中我们分别使用物理技术和化学探针研究了GO与革兰氏阴性大肠杆菌和革兰氏阳性金黄色葡萄球菌的相互作用。具体而言，新型激光诱导击穿光谱（LIBS）的元素指纹分析揭示了基于复杂细菌系统中微量无机元素浓度的差异在活细胞和非活细胞之间的明显差异。GO处理的细胞中必须无机离子的较
研究发现氧化石墨烯（GO）存在细胞毒性，但其杀菌机制尚未阐明，以推进基于GO的生物医学和环境应用。为了更好地理解GO的杀菌作用，本文中我们分别使用物理技术和化学探针研究了GO与革兰氏阴性大肠杆菌和革兰氏阳性金黄色葡萄球菌的相互作用。
具体而言，新型激光诱导击穿光谱（LIBS）的元素指纹分析揭示了基于复杂细菌系统中微量无机元素浓度的差异在活细胞和非活细胞之间的明显差异。GO处理的细胞中必须无机离子的较低发射强度提供了明确的证据，证明细胞内分子通过受损细胞膜从细胞中流出。此外，细菌膜完整性的详细结构和形态学研究证实了GO与细菌直接接触相互作用后诱导的膜应激，导致细胞膜破裂。此外，在添加抗氧化剂的情况下产生细胞内活性氧（ROS）强调GO介导的氧化应激在细菌细胞失活中的作用。
因此，通过将细菌元素组成的变化与细菌严重形态学变化和高ROS产生相关联，我们提出GO的杀菌机制很可能是膜和氧化应激对两种细菌的协同作用。我们的发现为GO抗菌表面和涂层的未来发展提供了有用的指导。
原始出处：
Farid MU, Jeong S, et al., Mechanistic insight into the in vitro toxicity of graphene oxide against biofilm forming bacteria using laser-induced breakdown spectroscopy. Nanoscale. 2018 Feb 20. doi: 10.1039/c8nr00189h.
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