ACS Nano：基于Ag扩散二硫化钼的有效且良性的抗菌剂

【引言】

银纳米晶（AgNPs）由于其广泛的杀菌能力，使其在食物存储，个人护理，纺织品等方面，成为了一种很有商业价值的纳米材料。银纳米晶干扰细胞的正常代谢的主要机理有两个，一个是通过对蛋白质和酶的损伤，造成对细胞膜的严重结构破坏，另一个是释放高活性的氧基团，从而干扰细胞的新陈代谢。虽然在机理上仍有争议，然而毫无疑问，Ag⁺的释放是这些纳米材料毒性的主要原因。因此，设计理想的银纳米晶应该增强其释放Ag⁺的功能，以增强其抗菌能力。

【成果简介】

中国科学院长春应用化学研究所曲晓刚研究员和任劲松研究员（共同通讯作者）利用Ag⁺和修饰过的MoS₂纳米片以及阳离子导电聚合物构建了高效且良性的抗菌药物，和过去的药物相比，这种抗菌药物不仅增强了对病原体的杀伤能力，而且降低了其生物毒性，减少了对稀有金属的运用。最终，这种药物被成功的运用到了治疗伤口感染上。

【图文解读】

图1：所制备材料的结构表征

(a)MoS₂-PEG，Cys-MoS₂，Ag+-Cys-MoS₂和PDDA-Ag⁺-Cys-MoS₂的高倍透射电镜表征

(b)PDDA-Ag+-Cys-MoS₂的Mo，S，Ag元素的EDS表征

(c)MoS₂-PEG和Cys-MoS₂的XPS光谱表征

(d)Cys，MoS₂-PEG，Cys-MoS₂的反射红外光谱图

(e)MoS₂-PEG，Cys-MoS₂，Ag+-Cys-MoS₂和PDDA-Ag⁺-Cys-MoS₂的电动电位

(f)PDDA-Ag⁺-Cys-MoS₂累积银离子释放

图2：抗菌性能分析

(a)对大肠杆菌的抗菌性能分析

(b)对金黄色葡萄球菌的抗菌性能分析

(c)大肠杆菌的SEM图像

(d)金黄色葡萄球菌的SEM图像

图3：对小白鼠实验杀菌效果分析

(a)七组小白鼠在治疗过程中不同时间段伤口照片，1-7组小白鼠分别利用PBS 缓冲液, AgNO₃, AgNPs, PDDA, Cys-MoS₂, Ag⁺-Cys-MoS₂, 和 PDDA-Ag⁺-Cys-MoS₂处理

(b)培养在琼脂培养基上从伤口分理出的细菌，插入的图片为伤口组织

(c)每个样品中细胞组织细菌的存活情况

(d)着色后皮肤组织的照片，1-7组小白鼠分别利用PBS 缓冲液, AgNO₃, AgNPs, PDDA, Cys-MoS₂, Ag⁺-Cys-MoS₂, 和 PDDA-Ag⁺-Cys-MoS₂处理

图4：对主要器官（心，肝，脾，肺，肾脏，大脑）细胞毒性影响的病理学研究，细胞被放入15ug/mL甚至50ug/mL的溶液中处理3天

【小结】

作者利用半胱氨酸修饰的二硫化钼负载银离子，构建了一种新型的抗菌药物，这种抗菌药物具有着广谱的杀菌行为，对革兰氏阴性的大肠杆菌和革兰氏阳性的金黄色葡萄球菌都有着明显的杀菌行为。这种材料在对有害病菌有着强烈杀伤能力的同时，对人体细胞的影响极小。我们认为其是对银纳米晶一种很理想的替代材料。

文献链接：An Efficient and Benign Antimicrobial Depot Based on Silver-Infused MoS2（ACS Nano，2017，10.1021/acsnano.7b00343）

本文由材料人编辑部纳米小组董超然整理编译，点我加入材料人编辑部。

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