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牛津大学Nat. Nanotech.:具有抗菌活性和细菌绑定能力的超顺磁镍胶体纳米晶体簇

材料人 2019-06-10 21:18:00


【引言】


自 20世纪30年代以来,抗生素被成功的分离,识别和量产,从而导致细菌感染引起的死亡率急剧下降,而金属的抗菌使用率随之下降。然而,由抗药性的细菌引起的传染性疾病时有发生,因为细菌本身会不断演化使之对一种或多种抗生素具有抗药性 。近年,细菌感染呈上升趋势,人们已经逐渐减轻了抗生素的使用,并寻找可替代的抗菌策略,以避免细菌可能对新抗生素产生进一步抗药性。最近,纳米粒子对各种细菌表现出优异的抗菌活性和产生的独特性能,从而备受关注。此外,当铁磁体或亚铁磁体中的磁偶极子被限制在纳米尺度时,室温下表现出超顺磁性。基于纳米粒子固有的特征和使其表面功能化的潜力,从基础和实用的抗菌角度出发,一类特殊的纳米金属材料 - 铁基体系因其磁性可回收性和细菌良性而被广泛用作药物递送的纳米载体。然而,连接磁性纳米载体和细菌的功能单体难以制备。引入替代铁基体系的磁性材料可以避免在选择和制备这些功能单体过程中遇到的问题,并且有可能引入潜在的,可以用于抗微生物应用的新性能。


【成果简介】


近日,牛津大学Bo Peng (彭勃) Roel P. A. Dullens(共同通讯作者)课题组Nat. Nanotech.上发表了题为“Superparamagnetic nickel colloidal nanocrystal clusters with antibacterial activity and bacteria binding ability” 的文章。研究团队报告了具有抗菌活性和细菌绑定特性的超顺磁镍胶体纳米晶体簇(SNCNCs)的简单液相合成。 并发现镍纳米晶会自发地自组装成尺寸可调和磁矩可调的SNCNCs。 另外,SNCNC与细菌的绑定模式是物种依赖性的。 SNCNC的绑定和抗菌活性的组合允许超过99.99%的革兰氏阳性(枯草芽孢杆菌)和革兰氏阴性(大肠杆菌)细菌被捕获,杀死并磁性去除。更重要的是,绑定和杀死细菌不是同时实现的,这使的细菌的提取和操作成为可能。 此外,该绑定特性也适用于(枯草芽孢杆菌)孢子,为消除和提取这些难以对付的细菌孢子提供了有价值的途径。


【图文导读】