ACS Nano：基于Ag擴散二硫化鉬的有效且良性的抗菌劑

【引言】

銀納米晶（AgNPs）由于其廣泛的殺菌能力，使其在食物存儲，個人護理，紡織品等方面，成為了一種很有商業價值的納米材料。銀納米晶干擾細胞的正常代謝的主要機理有兩個，一個是通過對蛋白質和酶的損傷，造成對細胞膜的嚴重結構破壞，另一個是釋放高活性的氧基團，從而干擾細胞的新陳代謝。雖然在機理上仍有爭議，然而毫無疑問，Ag⁺的釋放是這些納米材料毒性的主要原因。因此，設計理想的銀納米晶應該增強其釋放Ag⁺的功能，以增強其抗菌能力。

【成果簡介】

中國科學院長春應用化學研究所曲曉剛研究員和任勁松研究員（共同通訊作者）利用Ag⁺和修飾過的MoS₂納米片以及陽離子導電聚合物構建了高效且良性的抗菌藥物，和過去的藥物相比，這種抗菌藥物不僅增強了對病原體的殺傷能力，而且降低了其生物毒性，減少了對稀有金屬的運用。最終，這種藥物被成功的運用到了治療傷口感染上。

【圖文解讀】

圖1：所制備材料的結構表征

(a)MoS₂-PEG，Cys-MoS₂，Ag+-Cys-MoS₂和PDDA-Ag⁺-Cys-MoS₂的高倍透射電鏡表征

(b)PDDA-Ag+-Cys-MoS₂的Mo，S，Ag元素的EDS表征

(c)MoS₂-PEG和Cys-MoS₂的XPS光譜表征

(d)Cys，MoS₂-PEG，Cys-MoS₂的反射紅外光譜圖

(e)MoS₂-PEG，Cys-MoS₂，Ag+-Cys-MoS₂和PDDA-Ag⁺-Cys-MoS₂的電動電位

(f)PDDA-Ag⁺-Cys-MoS₂累積銀離子釋放

圖2：抗菌性能分析

(a)對大腸桿菌的抗菌性能分析

(b)對金黃色葡萄球菌的抗菌性能分析

(c)大腸桿菌的SEM圖像

(d)金黃色葡萄球菌的SEM圖像

圖3：對小白鼠實驗殺菌效果分析

(a)七組小白鼠在治療過程中不同時間段傷口照片，1-7組小白鼠分別利用PBS 緩沖液, AgNO₃, AgNPs, PDDA, Cys-MoS₂, Ag⁺-Cys-MoS₂, 和 PDDA-Ag⁺-Cys-MoS₂處理

(b)培養在瓊脂培養基上從傷口分理出的細菌，插入的圖片為傷口組織

(c)每個樣品中細胞組織細菌的存活情況

(d)著色后皮膚組織的照片，1-7組小白鼠分別利用PBS 緩沖液, AgNO₃, AgNPs, PDDA, Cys-MoS₂, Ag⁺-Cys-MoS₂, 和 PDDA-Ag⁺-Cys-MoS₂處理

圖4：對主要器官（心，肝，脾，肺，腎臟，大腦）細胞毒性影響的病理學研究，細胞被放入15ug/mL甚至50ug/mL的溶液中處理3天

【小結】

作者利用半胱氨酸修飾的二硫化鉬負載銀離子，構建了一種新型的抗菌藥物，這種抗菌藥物具有著廣譜的殺菌行為，對革蘭氏陰性的大腸桿菌和革蘭氏陽性的金黃色葡萄球菌都有著明顯的殺菌行為。這種材料在對有害病菌有著強烈殺傷能力的同時，對人體細胞的影響極小。我們認為其是對銀納米晶一種很理想的替代材料。

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

本文由材料人編輯部納米小組董超然整理編譯，點我加入材料人編輯部。

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