[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鍵的分子機制，同時也為設計具有更好生物兼容性的石墨烯提供了理論基礎,。

    北京時間7月8日凌晨一點,，國際納米科技領域的頂級期刊——《自然·納米科技》在線發(fā)布了一項由浙大軟物質科學研究中心思源講座教授周如鴻領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。


圖為計算機模擬結合電子顯微技術呈現(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,，以其獨特的結構、力學和電子性質,，在藥物投遞,、腫瘤治療等生物納米技術領域有著廣泛的應用前景，同時,，科學家對納米材料應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合電子顯微鏡技術發(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,。基于分子動力學模擬的理論分析揭示出,，石墨烯獨特的二維結構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,，本研究通過理論預測與實驗驗證相結合的方式,，為進一步開發(fā)沒有耐藥性的抗生素提供了極其關鍵的分子機制，同時也為設計具有更好生物兼容性的石墨烯提供了理論基礎,。