[核心提示]近年來，科學家發(fā)現(xiàn)石墨烯會破壞細菌的細胞膜并“殺死”細菌，但石墨烯破壞細胞膜的機理和途徑尚未破解。7月8日，浙大教授周如鴻領(lǐng)銜的合作團隊完成了石墨烯破壞細菌細胞膜的機制研究，為進一步開發(fā)沒有耐藥性的抗生素提供了極其關(guān)鍵的分子機制，同時也為設(shè)計具有更好生物兼容性的石墨烯提供了理論基礎(chǔ)。
北京時間7月8日凌晨一點，國際納米科技領(lǐng)域的頂級期刊——《自然·納米科技》在線發(fā)布了一項由浙大軟物質(zhì)科學研究中心思源講座教授周如鴻領(lǐng)銜的合作團隊完成的科研成果揭示了石墨烯破壞細菌細胞膜的機制。
圖為計算機模擬結(jié)合電子顯微技術(shù)呈現(xiàn)的石墨烯破壞細菌細胞膜的過程
周如鴻作為浙江大學思源講座教授、IBM沃森研究中心高級研究員、哥倫比亞大學兼職教授，聯(lián)合上海大學、中科院上海應(yīng)用物理研究所、IBM沃森研究中心、浙江大學等單位的研究人員，開展了揭示石墨烯破壞細菌細胞膜的機制的研究，浙江大學工程力學系青年教師修鵬參與了聯(lián)合研究。
石墨烯作為一種新型的二維超薄納米材料，以其獨特的結(jié)構(gòu)、力學和電子性質(zhì)，在藥物投遞、腫瘤治療等生物納米技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，同時，科學家對納米材料應(yīng)用的可控性也依然有待深入認識。
磷脂分子是組成細菌細胞膜的基本成分，它起著保護細胞質(zhì)和細胞核，阻擋外界傷害該細胞的作用。研究人員通過計算機模擬結(jié)合電子顯微鏡技術(shù)發(fā)現(xiàn)，當石墨烯接觸到細菌的細胞膜后，能誘導細菌細胞膜上的磷脂分子“移情別戀”——脫離細胞膜并“攀爬”上石墨烯表面�；诜肿觿恿W模擬的理論分析揭示出，石墨烯獨特的二維結(jié)構(gòu)使其可以與細菌細胞膜上的磷脂分子發(fā)生很強的色散相互作用，從而實現(xiàn)石墨烯對細胞膜上磷脂分子的大規(guī)模直接抽取。這樣，石墨烯通過物理作用殺死細菌，為開發(fā)新型抗耐藥的“綠色”抗生素提供了可能。
目前，本研究通過理論預(yù)測與實驗驗證相結(jié)合的方式，為進一步開發(fā)沒有耐藥性的抗生素提供了極其關(guān)鍵的分子機制，同時也為設(shè)計具有更好生物兼容性的石墨烯提供了理論基礎(chǔ)。
北京時間7月8日凌晨一點，國際納米科技領(lǐng)域的頂級期刊——《自然·納米科技》在線發(fā)布了一項由浙大軟物質(zhì)科學研究中心思源講座教授周如鴻領(lǐng)銜的合作團隊完成的科研成果揭示了石墨烯破壞細菌細胞膜的機制。
圖為計算機模擬結(jié)合電子顯微技術(shù)呈現(xiàn)的石墨烯破壞細菌細胞膜的過程
周如鴻作為浙江大學思源講座教授、IBM沃森研究中心高級研究員、哥倫比亞大學兼職教授，聯(lián)合上海大學、中科院上海應(yīng)用物理研究所、IBM沃森研究中心、浙江大學等單位的研究人員，開展了揭示石墨烯破壞細菌細胞膜的機制的研究，浙江大學工程力學系青年教師修鵬參與了聯(lián)合研究。
石墨烯作為一種新型的二維超薄納米材料，以其獨特的結(jié)構(gòu)、力學和電子性質(zhì)，在藥物投遞、腫瘤治療等生物納米技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，同時，科學家對納米材料應(yīng)用的可控性也依然有待深入認識。
磷脂分子是組成細菌細胞膜的基本成分，它起著保護細胞質(zhì)和細胞核，阻擋外界傷害該細胞的作用。研究人員通過計算機模擬結(jié)合電子顯微鏡技術(shù)發(fā)現(xiàn)，當石墨烯接觸到細菌的細胞膜后，能誘導細菌細胞膜上的磷脂分子“移情別戀”——脫離細胞膜并“攀爬”上石墨烯表面�；诜肿觿恿W模擬的理論分析揭示出，石墨烯獨特的二維結(jié)構(gòu)使其可以與細菌細胞膜上的磷脂分子發(fā)生很強的色散相互作用，從而實現(xiàn)石墨烯對細胞膜上磷脂分子的大規(guī)模直接抽取。這樣，石墨烯通過物理作用殺死細菌，為開發(fā)新型抗耐藥的“綠色”抗生素提供了可能。
目前，本研究通過理論預(yù)測與實驗驗證相結(jié)合的方式，為進一步開發(fā)沒有耐藥性的抗生素提供了極其關(guān)鍵的分子機制，同時也為設(shè)計具有更好生物兼容性的石墨烯提供了理論基礎(chǔ)。
