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消灭细菌的银基微电机可以在水介质中自由移动

导读 塔拉戈纳ICIQ的研究人员开发了一种简单的技术来生产微观晶体,该晶体在光存在下激活,释放具有抗菌活性的银离子。在3000多年前的古希腊,智...

塔拉戈纳ICIQ的研究人员开发了一种简单的技术来生产微观晶体,该晶体在光存在下激活,释放具有抗菌活性的银离子。

在3000多年前的古希腊,智者使用银盐来防止伤口感染。这些盐一直被使用,直到亚历山大·弗莱明“就”在100年前发现了第一种抗生素。抗生素的使用代表了传染病治疗的重大突破,但耐药性很快就开始出现。细菌在地球上存在的时间比我们还要长,它们已经找到了克服不同抗生素的方法,如今抗生素耐药性是一个主要的全球健康问题。

在一切都发展得非常快的时代,获得新的视角、回归本源是很有趣的。这就是为什么人们的注意力又回到了银盐上,银盐在多年前就被广泛使用,而且实际上从未停止使用。银盐是微观晶体或微电机的基础,由塔拉戈纳加泰罗尼亚化学研究所(ICIQ-CERCA)的研究人员与加泰罗尼亚纳米科学和纳米技术研究所(ICN2)合作构建。

这些晶体在可见光照射下在水介质中自主移动(因此称为微电机)。在它们的旅程中,它们灭活了现有的细菌,成为环境恢复的有前途的工具。

由ICIQ的KatherineVilla博士领导的小组与ICN2合作,在《先进光学材料》杂志上发表了一项研究,提出了一种简单的技术,用于生产在光存在下激活的微观晶体。激活涉及自主运动以及银离子和自由基的释放,这些银离子和自由基具有抗菌活性、自降解性,从而使水中不含晶体本身。

Villa博士说:“这项工作很重要,因为我们报告了一种协同效应,包括微电机在光刺激下的自推进能力,允许银离子更大程度地扩散和分散以及释放自由基。”

研究人员很容易开发出含有磷酸银且形状像四足体的微观结构,这是一种由4个臂形成的晶体结构,每个臂长约5微米。这些晶体称为TAM,通过光催化自主移动。

当光充当催化剂时,就会发生光催化,在这种情况下,导致TAM的磷酸银与介质中的水发生反应,释放出氧气、银离子和自由基。反应产生的化合物负责移动TAM,此外,释放的自由基和银离子杀培养基中存在的细菌。

这种杀菌作用的解释是银对细菌壁的作用,影响其渗透性,从而对细胞壁造成不可修复的损害,导致细菌亡。

这些微电机释放的银离子变成银纳米粒子,可以通过过滤轻松回收,避免额外的污染。Villa博士解释说:“根据研究结果,微电机的效率是单独使用银纳米颗粒的两倍。此外,如果我们阻止它们的运动,这些微电机的抗菌能力就会大大降低。”

微型电机是一种非常有趣的环境恢复工具。去年,维拉博士的团队开发了涂有漆酶的微型电机,漆酶是一种加速尿素转化为氨的化合物。

尿素是一种新兴污染物,因为它是住宅活动(尿素是尿液的主要成分)和各种工业过程的常见产品,而氨作为绿色能源越来越重要;这种化合物可以分解产生氢气,并可以作为绿色燃料储存。

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