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形变直至“爆炸” 研究发现纳米金粒子杀菌机制

一个国际合作研究组发现,细菌与黄金纳米粒子接触后,细胞壁将发生形变最后破裂,细胞内物质泄漏而死亡。

形变直至“爆炸” 研究发现纳米金粒子杀菌机制黄金纳米粒子与细胞接触示意图。随着细菌抗药性的不断增强,现在全世界每年超过2.5万人死于无特效抗生素可救治的细菌感染。研究人员希望找到其它方法对付细菌的威胁。从古埃及时代开始,黄金已广泛用于各类医学用途。近代,医生使用黄金帮助诊断和治疗癌症。黄金是一种惰性金属,当它与生物体接触的时候不会产生反应也不会起变化。黄金可以用于让癌细胞现形,在纳米医学上也有用途。这项新研究发现了纳米黄金粒子杀死细菌的机制。研究人员在实验室内合成了星形和近乎完美的球状两种形状的纳米粒子,直径都只有100纳米左右(相当于头发直径的八分之一),观察它们与细菌的互动情况。“我们发现在这些纳米粒子周围的细菌,开始形变,之后像瘪了气的气球一样漏气死亡。”研究者之一罗维拉-威尔吉利大学化学工程系的鲍林(Vladimir Baulin)说,“似乎是细胞壁爆炸了。”

形变直至“爆炸” 研究发现纳米金粒子杀菌机制

为了证实对这个机制的猜测,研究人员造出一些细菌模型,观察它们与直径只有100纳米黄金粒子之间的相互作用。结果显示,这些纳米粒子表面层均匀一致的特性,对周围细菌的细胞壁产生拉伸的机械作用力,导致最后细菌出现被抻破的效果,就像气球被从不同的作用点拉伸导致炸裂。这份研究由西班牙罗维拉-威尔吉利大学(Universitat Rovira i Virgili)、法国格勒诺布尔-阿尔卑斯大学(University of Grenoble)、德国萨尔兰大学(Universität des Saarlandes)、澳大利亚墨尔本理工大学(RMIT University)合作完成,近期发表在《高级材料》(Advanced Materials)上。

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