医用纳米材料石墨炔和氧化石墨炔的抗菌活性和细胞毒性

2020-08-03 来源：转载自第三方

石墨炔 (GDY) 是一种由sp和sp2杂化碳原子形成的新型二维碳纳米材料，具有丰富的碳化学键、大的共轭体系和优良的化学稳定性。被誉为是最稳定的一种人工合成的二炔碳的同素异形体。近年来，石墨炔材料在电化学能源转化领域的基础应用发展较快，比如作为储锂材料、电池负极材料等。

此外，因石墨炔复合物的生物相容性好，无明显毒副作用，石墨炔及其复合纳米材料作为新型医用纳米材料在疾病治疗方面有着广泛的应用前景。但是这种新型碳纳米材料的细胞毒性特性却鲜有研究，且其细胞毒性背后的机制也完全未知。

近日，青岛科技大学的研究人员揭示了石墨炔和氧化石墨炔的抗菌活性，相关研究成果以“Antibacterial Activity of Graphdiyne and Graphdiyne Oxide”为名发表在近期的《SMALL》期刊上。

研究发现石墨炔能够抑制广谱细菌生长，同时对哺乳动物细胞产生中度细胞毒性。相比之下，氧化石墨炔的抗菌活性低于石墨炔。另外，研究人员揭示了石墨炔的可变、协同抗菌机制，包括包裹细菌膜，膜的插入和破坏以及活性氧的产生。差异基因表达分析表明石墨炔只能轻微改变细菌的代谢，其氧化应激途径可能是次要的杀菌因子。

这项研究揭示了石墨炔的抗菌性能，不仅为这种新型碳分子同素异形体的设计和应用提供有益的指导，也为其作为新型生物纳米材料、探究其在疾病治疗方面的应用提供了思路。

参考文献：Zhiling Zhu, et al. Antibacterial Activity of Graphdiyne and Graphdiyne Oxide. Small, 2020.DOI：10.1002/smll.202001440

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