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具有细胞毒性的材料引起了广泛关注 二硫化钼纳米片表现出显著的细胞毒性

中国科学报   2022-09-14 09:45:30

近日，中科院海洋研究所研究员张盾课题组发现，由过硫酸盐激活的“纳米杀手”可实现对厌氧微生物高效杀菌。研究成果发表于《危险材料杂志》。

海洋环境中的微生物污损和微生物会引起腐蚀。我国因腐蚀造成的经济损失约占当年GDP的3.34%，而海洋腐蚀损失约占总腐蚀损失的1/3，超过7000亿元。

在腐蚀细菌中，广泛分布于缺氧环境中的硫酸盐还原菌长期以来一直被普遍认为是导致金属材料腐蚀失效的罪魁祸首。近期，具有细胞毒性的材料引起了广泛关注。二硫化钼(MoS2)纳米片是典型的二维材料，表现出显著的细胞毒性。

该研究基于MoS2纳米片物理损伤和化学氧化的协同作用，构建了一种快速高效的针对厌氧细菌的杀菌体系。MoS2纳米片的刀片状边缘可以插入细胞膜并提取脂质。由于钼(Mo)的高效电子转移能力和MoS2中的硫(S)空位对过硫酸盐和水的强吸附作用，MoS2可催化产生SO4和OH。这些物质会攻击MoS2表面的脂质，实现杀菌。

通过物理损伤和化学消除的协同作用，可以实现在各种环境中快速稳定的灭菌工作。这项工作为拓展厌氧杀菌机制提供了重要参考价值。(记者廖洋 通讯员李河昭)

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