中科院上海应用物理研究所研究人员与IBM沃森研究中心、哥伦比亚大学的科研人员组成的国际合作团队，将计算机模拟与实验紧密结合起来，在石墨烯抗菌机制研究方面取得重要进展，提出了石墨烯与细菌细胞膜相互作用的一种分子机制，相关论文已于近日在线发表于《自然·纳米技术》。

上海应物所的科研人员于2010年在实验上首次发现石墨烯的抗菌作用，即氧化石墨烯可以破坏细菌的细胞膜，从而导致胞内物质外流并杀死细菌。由于这是一种潜在的没有耐药性的物理“抗生素”，该工作发表后立即引起了科技界的广泛兴趣，短短3年已有超过50篇石墨烯抗菌相关研究工作发表。然而，石墨烯如何通过与细菌细胞膜的相互作用而产生强大的抗菌能力，一直缺乏清晰的图景和明确的分子机制。

研究发现石墨烯不但可以通过对细菌细胞膜的插入进行切割，还可以通过对细胞膜上磷脂分子的大规模直接抽取，来破坏细胞膜从而杀死细菌。通过电镜实验，直接观察到了细菌细胞膜与氧化石墨烯作用后产生的大范围空腔结构，为理论计算结果提供了实验证据。这种提取细胞膜脂类分子从而破坏细胞膜的现象为揭示纳米材料的细胞毒性及抗菌活性提供了一种全新的分子机制，将促进石墨烯纳米材料的生物效应研究及生物医学应用。

来源：中国科学院

供稿：工业生物技术处