防污光杀菌复合效果Ag@nanoMOF

表面细菌生物膜的形成是自然发生的,其抑制和处理以限制传染病的传播仍然是一个未解决的挑战。传统上,已经使用了几种抗生素来减轻这些入侵菌落的形成。然而,越来越多的耐多药菌株的出现迫使研究人员在其他地方寻找解决方案。官方manbetx手机版其中,材料科学家提出了活性表面的发展,表现出能够抑制细菌粘附和/或生存能力的特性(化学性质,粗糙度,疏水性)。通过这项工作,提出了一种基于纳米金属有机骨架(nanoMOF)和具有光活性的银纳米粒子(Ag@nanoMOF复合材料)的新型高效活性涂层来处理这些具有挑战性的生物膜。

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图1所示。金黄色葡萄球菌UVA辐照后AgNP@nanoMIL-125(Ti)NH2薄膜生物膜处理。

因此,本文的目的是通过将这些新的复合材料Ag@nanoMOF作为活性表面涂层进行简单的长期照射,减轻生物膜及其处理。这种光催化自清洁薄膜层可以灭活落在高接触表面(如门把手、按钮、栏杆或购物车)上的传染性病原体;从而打破污染表面与接触传播之间的联系。

在单一复合材料中结合了三种策略,以提供增强的杀菌能力:

  • 高微孔对苯二甲酸钛MIL-125-NH复合材料支架的选择2具有纳米级粒径(nanoMOF),高度稳定,无毒,并具有内在的生物杀灭活性。此外,这种金属有机骨架(MOF)表现出有趣的光活性特性。
  • 银纳米粒子(AgNPs),以其抗生素特性而闻名。
  • 紫外线的杀菌作用。

采用简单的两步浸渍还原法制备了该复合材料。最终的Ag@nanoMOF复合涂层被分散在乙醇中,并通过滴铸沉积在玻璃盖上,以获得薄膜活性涂层,作为概念的证明。AgNPs与纳米of结构之间的相互作用促进了MIL-125-NH的固有特性2抗微生物剂的角色。紫外线照射后,强相关AgNPs使光子吸收时的电子-空穴复合最小化,这可能促进了活性氧(HO)的形成阿,2•- - - - - -,何2)。已知这些活性物质会干扰正常细菌的酶活性。这会破坏生物膜的形成,导致细菌死亡,细菌脱离表面。相比之下,复合材料分离成分(纳米of和AgNPs)的物理混合物显示出低得多的抗菌活性。

此外,涂层在与细菌培养肉汤长时间接触后稳定(不脱落)。另一方面,活性成分(Ag和Ti)缓慢而渐进地释放,导致持续的杀菌效果(> 14天)。

尽管mof已经被提出作为细菌悬浮液的抗菌剂(首次报道始于2010年),但很少有文章考虑到mof作为生物膜抑制活性涂层的潜力。因此,重要的是要强调,当这项工作于2019年发表时,它提出了第一个基于mof的复合材料,它有利地结合了杀菌(>90%的剩余细菌是不可活的)和抗污(抗粘附)特性(与对照组相比,80%的细菌分离)。此外,紫外线照射最初被提出以提高mof基复合材料的抗菌活性。

未来的前景将是有趣的,以验证沉积使用不同的衬底(如。:金属,氧化物)和多种方法(例如:旋涂,浸涂),以及控制制造参数,如薄膜厚度和附着力,以最大限度地提高涂层活性,减少材料浪费。此外,将该杀菌剂防污涂料扩展到连续污染水流下对生物膜的抑制方面是值得关注的。

Ana Arenas-Vivo, Patricia Horcajada
先进多孔材料单元(APMU), IMDEA能源研究所,Avda。Ramón de la Sagra 3, E-28935 Móstoles,西班牙马德里

出版

负载银的光活性纳米金属有机框架作为一种有前途的生物膜处理方法
Ana Arenas-Vivo, Georgiana Amariei, Sonia Aguado, Roberto Rosal, Patricia Horcajada
生物学报。2019年10月1日

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