據(jù)外媒New Atlas報(bào)道，抗生素耐藥菌正在成為一個(gè)嚴(yán)重的公共衛(wèi)生威脅，部分原因是這些細(xì)菌可以互相傳遞耐藥基因。現(xiàn)在，萊斯大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種系統(tǒng)，利用包裹在氧化石墨烯中的納米顆粒來殺死廢水中的超級細(xì)菌和它們自由漂浮的耐藥性基因。
細(xì)菌是具有群體意識的生物，所以當(dāng)其中一些細(xì)菌想出如何抵抗抗生素時(shí)，它們會(huì)迅速將這種能力傳播給其他細(xì)菌，以幫助它們生存。這些抗生素抗性基因（ARGs）可以在污水廠等環(huán)境中持續(xù)存在，并逃逸到自然水道中，給那些本身沒有直接接觸藥物的細(xì)菌帶來超強(qiáng)動(dòng)力。這意味著僅僅殺死細(xì)菌本身往往是不夠的--那些松散的基因只會(huì)催生更多的超級細(xì)菌。所以科學(xué)家們正在研究如何防止細(xì)菌傳播這些基因，以及如何同時(shí)清理細(xì)菌和ARGs。
新的研究屬于后者，描述了一種用于污水處理廠的新型消毒系統(tǒng)。新技術(shù)的核心是由鉍、氧和碳制成的“納米球 ”形式的光催化劑。在光的刺激下，這些光催化劑會(huì)產(chǎn)生稱為活性氧物種（ROS）的分子，這種分子對細(xì)菌和ARG都是致命的。
在針對多重耐藥的大腸桿菌的測試中，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，如果將這些“納米球 ”包裹在由氧化石墨烯制成的保護(hù)殼中，則表現(xiàn)更好。這層保護(hù)層減少了環(huán)境中被破壞的ROS數(shù)量，讓它們產(chǎn)生的ROS是未被包裹的球體的三倍。
作為一個(gè)額外的改進(jìn)，在氮?dú)庵袚饺脒@些氧化石墨烯外殼有助于球體捕獲更多的細(xì)菌，讓它們有更多的時(shí)間來殺死細(xì)菌和它們死后可能掉落的ARG。
“包裹通過增強(qiáng)細(xì)菌表面和外殼之間的疏水性相互作用，改善了細(xì)菌對微球的親和力，”該研究的共同主要作者Pingfeng Yu說?！斑@減輕了背景成分對ROS的稀釋和清除，并促進(jìn)了釋放的ARGs的直接捕獲和降解?！?/p>
研究人員還表示，這些球體足夠大，可以從水中過濾出來并重復(fù)使用多次。在測試中，研究小組表明，即使被重復(fù)使用10次后，球體仍保留了絕大部分的光催化活性。
該研究成果發(fā)表在《水研究》(Water Research)雜志上。
