观黑科技——新型长效抗菌抑菌材料

利用抗菌剂来抑制和杀灭有害细菌是提高人类健康水平的一个重要方法，传统的抗菌剂， 如抗生素、季铵盐等不但会导致微生物的抗药性，还会造成严重的环境污染。2010 年，中国科学院上海应用物理所黄庆课题组首次发现了石墨烯材料的抗菌作用。

研究表明，石墨烯是目前生物毒性最低的纳米材料，石墨烯不但可以通过接触切割作用对细菌细胞膜进行破坏，还可以通过大规模的直接抽提细胞膜上的磷脂分子，来破坏细胞膜并杀死细菌。该研究将理论模拟和实验结果相结合，计算机分子学模拟指出石墨烯独特的二维结构使其可以与细菌细胞膜上的磷脂分子发生超强的相互作用，导致大量磷脂分子脱离细胞膜并吸附到石墨烯的表面 （见图1）。透射电子显微镜实验直接观察到了细菌细胞膜与氧化石墨烯作用后产生的大范围空腔结构 （见图2），为理论计算结果提供了实验证据。这种提取细胞膜脂类分子从而杀死细菌的分子机制很好地诠释了石墨烯基纳米材料的抗菌机理及细胞毒性原理。

图1石墨烯抽提细胞膜上脂类分子的计算机模拟图	图2细菌与氧化石墨烯作用后的透射电镜照片

(图1,图2转载自 刘浩怀等：石墨烯及其衍生物的抗菌性研究进展)

经权威机构检测，我司石墨烯锦纶6其金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯氏菌、白色念珠菌三菌抑菌率均超过90%（图3、图4为我司石墨烯锦纶6抗菌抑菌性能检测数据）

图3  针织面料（石墨烯锦纶6 62%，氨纶38%）抗菌抑菌性能检测数据

图4针织面料（石墨烯锦纶6 62%，氨纶38%）抗菌抑菌性能检测数据