石墨烯與細菌蛋白質作用模擬圖。左邊為單純的蛋白質之間的作用,右邊為石墨烯與蛋白質之間的作用。
提起石墨烯,你會想到什么?除了能制電池、造手機,納米級的石墨烯還能殺死細菌。記者從三醫大西南醫院了解到,該院綜合實驗研究中心羅陽團隊發現,納米級的石墨烯可以通過物理方式殺死細菌。將來,也許一個“石墨烯”創口貼就能治愈傷口,一個“石墨烯”杯子就能減少細菌生長。
發現:納米級石墨烯能殺菌
一直以來,細菌是導致多種疾病產生的罪魁禍首之一。為殺滅細菌,抗生素藥物被廣泛使用,雖然取得了一定效果,但是其大量使用特別是濫用,卻又極易導致細菌的變異,產生耐藥性,從而出現越來越多的耐藥菌。
有沒有其它辦法可以消滅細菌?“一次試驗中,我們偶然發現有石墨烯的地方細菌長得很慢?!本C合實驗研究中心主任羅陽說道。
通過查閱文獻資料,羅陽團隊發現,國際上有關石墨烯能殺菌的報道只有幾十篇,因為石墨烯的大小、表面基團、含氧量等因素不同,結論都不一樣。
與此同時,羅陽團隊進行了大量研究,將納米級的石墨烯與綠膿桿菌、大腸桿菌等十多種細菌分別放在一起,以監測其作用。“經過實驗發現,石墨烯對細菌有相應的抵抗性?!绷_陽說,納米級的石墨烯可以通過物理方式殺死細菌。
研究:物理性殺菌不會產生耐藥性
羅陽解釋,他們對付細菌的方式有3種。第一種是直接砍,由于石墨烯是納米級的,而細菌是微米級,前者比后者小1000倍,石墨烯就如同一把很鋒利的刀,直接把細菌砍死。
第二種是餓死細菌,納米級的石墨烯可以像布一般將細菌嚴密地包裹起來,使細菌吸收不到營養,活活餓死。
第三種是緩慢消亡,由于石墨烯太小,細菌會將石墨烯吞進“肚”里,就像人吃了異物會拉肚子不舒服,導致細菌慢慢消亡,這種物理殺菌方法不會讓細菌產生耐藥性。
細菌有好也有壞,羅陽表示,下一步就是要對石墨烯的表面進行“修飾”,讓石墨烯有選擇性地殺傷指定的細菌,從而達到治療的效果。
羅陽介紹,未來1至2年內,納米級石墨烯有望成為新的抗菌藥物。由于人體不能吸收碳原子,在完成“使命”后,石墨烯會通過腸道排出,比抗生素更安全,也為更有效地抗細菌提供新途徑。
應用:不但能做創口貼還能做杯子
石墨烯那么厲害,那它都有哪些用處呢?“因為它是物理性質的殺菌,更多地可能運用在紗布上面,也許以后會做個‘石墨烯’創可貼?!贬槍w內的疾病,羅陽表示,還需要進一步做生物安全性實驗,看是否會對體內細胞產生影響。
另外,石墨烯還能應用到導管等醫療器械上,“泌尿科的病人現在3天就要取一次導管,如果在導管內壁鍍上一層石墨烯,可以抑制細菌生長,延長換導管的時間。”羅陽說。
除了在醫療上的醫用,石墨烯還能做杯子。“如果在杯子里鍍一層石墨烯,細菌也不容易增長?!绷_陽表示,團隊正在做相關的研究實驗。