瑞典查尔姆斯理工大学：石墨烯与抗菌分子结合可杀死医疗植入物上细菌的药物

本文，查尔姆斯理工大学Santosh Pandit等研究人员在,《Scientific Reports 》期刊发表名为”Sustained release of usnic acid from graphene coatings ensures long term antibiofilm protection”的论文，研究提出一种预防此类感染的新方法，通过在石墨烯基材料上覆盖杀菌分子。不溶于水的抗菌分子与石墨烯结合，并使分子以受控、连续的方式从材料中释放出来。该方法起作用的基本要求。将活性分子与石墨烯结合的方式也非常简单，可以轻松集成到工业过程中。

用杀菌分子覆盖石墨烯基材料

一些细菌可以在外科植入物（例如牙科和其他骨科植入物）上形成难以穿透的表面层或“生物膜”，并且是全球医疗保健的一个主要问题。生物膜比其他细菌更具抵抗力，因此感染通常难以治疗，给患者带来巨大痛苦，在最坏的情况下，需要移除或更换植入物。除了对患者的影响之外，这还给医疗保健提供者带来了巨大的成本。

石墨烯适合作为附着材料

有多种水不溶性或疏水性药物和分子可用于其抗菌特性。但是为了用于身体内，必须附着在一种材料上，而这种材料制造起来可能很困难且劳动强度大。“石墨烯为与疏水分子或药物相互作用提供了巨大的潜力，当创造新材料时，利用了材料特性。在超声波下结合抗菌分子进行，”Santosh Pandit 说。

在这项研究中，石墨烯材料覆盖着松萝酸，松萝酸是从地衣中提取的，例如果糖地衣。先前的研究表明，松萝酸具有良好的杀菌特性。它的作用是阻止细菌形成核酸，特别是抑制 RNA 合成，从而阻止细胞内蛋白质的产生。

简单的方法为未来的药物铺平了道路

对紫杉酸的抗病原菌金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌进行了测试，这两种细菌是医疗植入物上生物膜形成的常见罪魁祸首。研究人员的新材料显示出许多有前途的特性。除了将松萝酸整合到石墨烯材料表面的成功结果外，他们还观察到松萝酸分子以受控和连续的方式释放，从而防止了表面生物膜的形成。

“更重要的是，我们的结果表明，将疏水分子与石墨烯结合的方法很简单。为未来生物医药产品更有效的抗菌保护铺平了道路。作者正计划进行试验，探索结合其他疏水性分子和药物，这些分子和药物在治疗或预防各种临床感染方面具有更大的潜力，”Santosh Pandit 说。