Pesquisadores encontram novos nano assassinos para esterilização e anti-incrustação
Fig. 1 (A) Ilustração esquemática do mecanismo bactericida anaeróbio contínuo via extração física e oxidação química; (B) adsorção de PMS e H2O na superfície (001) de SVs-MoS2. Crédito:IOCAS
Bactérias redutoras de sulfato (SRB), uma bactéria anaeróbica, tem sido considerada a principal culpada por causar falhas de corrosão de materiais metálicos.
Estudos anteriores geralmente usavam nanoenzimas como materiais antibacterianos. No entanto, as nanoenzimas dependem de H
2 O
2 , O
2 , radicais superóxido e hidroxila para produzir espécies reativas de oxigênio, o que dificulta sua utilização em ambientes anóxicos.
Recentemente, uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Zhang Dun do Instituto de Oceanologia da Academia Chinesa de Ciências (IOCAS) descobriu que um MoS
2 O material de vacância à base de nanofolhas ativado por permonossulfato permite a desinfecção eficiente de microrganismos anaeróbios.
O estudo foi publicado no
Journal of Hazardous Materials em 9 de agosto.
Os pesquisadores construíram um sistema de esterilização bacteriana anaeróbica rápido e eficiente com MoS
2 nanofolhas através do efeito sinérgico entre dano físico e oxidação química.
Para danos físicos, o enxofre negativo de MoS
2 pode se ligar facilmente com cabeças hidrofílicas de lipídios e as bordas de MoS
2 pode atuar como uma "faca" para cortar a membrana celular.
Com base em cálculos funcionais de densidade, os pesquisadores descobriram que o MoS
2 nanofolhas podem catalisar permonossulfato e H
2 O para produzir espécies ativas de oxidação (OAS). Esses OAS podem ser visualizados como "nano assassinos", que oxidam constantemente os lipídios ao redor do MoS
2 , solte novamente a superfície da "faca afiada" e cause a morte celular.
Fig. 2 O esquema da colaboração de perfuração física e lesão química de nanofolhas de MoS2. Crédito:IOCAS
"Com a colaboração de lesões físicas e eliminação química, MoS
2 apresenta sites ativos altamente expostos e vagas S ajustáveis, construindo uma plataforma para impulsionar a geração de 'nano killers'. O aumento da produção desses radicais livres, juntamente com seu contato próximo com bactérias, permitiu a esterilização rápida e estável em vários ambientes", disse Wang Jin, primeiro autor do estudo.
"Este trabalho irá abrir novos horizontes em mecanismos bactericidas anaeróbios e estratégias inovadoras de desinfecção", disse o Prof. Zhang.
O processo de extração física em colaboração com a oxidação química não apenas posiciona com precisão a membrana celular, mas também permite a esterilização contínua. "Este trabalho investiga o mecanismo de esterilização bacteriana anaeróbica, que lança luz sobre a análise biológica, antibacteriana, terapia do câncer e corrosão influenciada antimicrobiologicamente", disse o professor Wang Yi, autor correspondente do estudo.
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