Fig. 1 (A) Illustrazione schematica del meccanismo battericida anaerobico continuo tramite estrazione fisica e ossidazione chimica; (B) PMS e adsorbimento di H2O sulla superficie (001) di SVs-MoS2. Credito:IOCA
I batteri che riducono i solfati (SRB), un batterio anaerobico, sono stati a lungo considerati i principali responsabili della rottura della corrosione dei materiali metallici.
Studi precedenti di solito utilizzavano i nanozimi come materiali antibatterici. Tuttavia, i nanozimi si basano su H2 O2 , O2 , superossido e radicali idrossilici per produrre specie reattive dell'ossigeno, che ne ostacola l'utilizzo in ambienti anossici.
Di recente, un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Zhang Dun dell'Istituto di Oceanologia dell'Accademia Cinese delle Scienze (IOCAS) ha scoperto che un MoS2 il materiale vacante a base di nanosheet attivato dal permonosolfato consente un'efficiente disinfezione dei microrganismi anaerobici.
Lo studio è stato pubblicato su Journal of Hazardous Materials il 9 agosto.
I ricercatori hanno costruito un sistema di sterilizzazione batterica anaerobico rapido ed efficiente con MoS2 nanosheet tramite l'effetto sinergico tra danno fisico e ossidazione chimica.
Per i danni fisici, lo zolfo negativo di MoS2 può legarsi facilmente con teste idrofile di lipidi e bordi di MoS2 può fungere da "coltello" per tagliare la membrana cellulare.
Sulla base dei calcoli del funzionale della densità, i ricercatori hanno scoperto che MoS2 i nanosheet potrebbero catalizzare il permonosolfato e H2 O per produrre specie attive di ossidazione (OAS). Queste OAS potrebbero essere visualizzate come "nano killer", che ossidano costantemente i lipidi intorno a MoS2 , rilasciare nuovamente la superficie del "coltello affilato" e causare la morte cellulare.
Fig. 2 Lo schema della collaborazione tra perforazione fisica e danno chimico di nanosheet MoS2. Credito:IOCA
"Con la collaborazione di lesioni fisiche ed eliminazione chimica, MoS2 presenta siti attivi altamente esposti e posti vacanti S sintonizzabili, costruendo una piattaforma per aumentare la generazione di "nano killer". La maggiore produzione di questi radicali liberi, unita al loro stretto contatto con i batteri, ha consentito una sterilizzazione rapida e stabile in vari ambienti", ha affermato Wang Jin, primo autore dello studio.
"Questo lavoro aprirà nuovi orizzonti sui meccanismi battericidi anaerobici e strategie innovative di disinfezione", ha affermato il prof. Zhang.
Il processo di estrazione fisica in collaborazione con l'ossidazione chimica non solo posiziona con precisione la membrana cellulare, ma consente anche una sterilizzazione continua. "Questo lavoro approfondisce il meccanismo della sterilizzazione batterica anaerobica, che fa luce sull'analisi biologica, l'antibatterico, la terapia del cancro e la corrosione influenzata da agenti antimicrobici", ha affermato il prof. Wang Yi, l'autore corrispondente dello studio. + Esplora ulteriormente
