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倪永升博士在《Chemical Engineering Journal》上发表研究论文:新冠病毒启发的“人工病毒”去对抗耐药食源性致病菌通过穿膜-光热-光动力多级效应
发布时间:2022-06-14

课题组博士在《Chemical Engineering Journal》上发表题为“COVID-19-inspired “artificial virus” to combat drug-resistant bacteria by membrane-intercalation-photothermal-photodynamic multistage effects”的研究文章。论文通讯作者为王建龙教授,第一作者为倪永升博士。


研究内容:新冠病毒由于其源于冠状形貌和跨膜侵染的超强破坏力严重威胁了人类生命。受新冠病毒冠状形貌及其侵染细胞方式的启发,本着“用超级病毒战胜超级细菌”的理念,首先在三壁多孔石墨相氮化碳上原位生长钴纳米颗粒,再将其和转导肽的交易激活子自组装设计了具有冠状形貌的“人工病毒”,用于耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的杀灭。结果证实,该“人工病毒”具有独特的冠状形貌、穿膜、升温和保温、氧化酶活性及优良的可见光捕获能力,它展现了跨越细菌细胞膜屏障、加热细菌内部微环境和触发ROS爆发的特性。它可以在20 min达到99.99%的杀菌效率,该效率是石墨相氮化碳的18.6倍。经过3轮循环再利用,它的杀菌效率仍保持在99.99%。此外,它还能迅速灭活河水中的细菌,加速伤口愈合。

研究结论和意义:受新冠病毒的启发,制备了一种用于河水快速循环消毒和伤口愈合的“人工病毒”。这种“人工病毒”具有TAT产生的穿膜能力、钴纳米颗粒和隔热性能产生的光热效应、三壳多孔石墨相氮化碳和钴纳米颗粒氧化酶活性协同产生的光动力效应。首先,这种“人造病毒”的光动力和光热效应是由可见光照射控制的。其次,这种“人工病毒”的氧化酶活性受酸性细菌环境的控制。最后,这种“人工病毒”具有磁性,在磁力的作用下可以富集、定向、回收。这种“人工病毒”在环境和生物材料领域具有应用可行性。该工作主要提供了一种“以毒攻毒”的独特思路和尝试。

 

原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894722028108