Sulfaatreducerende bacteriën (SRB), een anaërobe bacterie, wordt lange tijd beschouwd als de belangrijkste boosdoener bij het veroorzaken van corrosiefalen van metalen materialen.
Eerdere studies gebruikten meestal nanozymen als antibacteriële materialen. Nanozymen zijn echter afhankelijk van H2O2O2superoxide en hydroxylradicalen om reactieve zuurstofsoorten te produceren, wat het gebruik ervan in anoxische omgevingen belemmert.
Onlangs heeft een onderzoeksteam onder leiding van prof. Zhang Dun van het Instituut voor Oceanologie van de Chinese Academie van Wetenschappen (IOCAS) ontdekt dat een MoS2 op nanosheets gebaseerd leeg materiaal geactiveerd door permonosulfaat maakt een efficiënte desinfectie van anaërobe micro-organismen mogelijk.
De studie is gepubliceerd in Tijdschrift voor gevaarlijke stoffen op 9 augustus
De onderzoekers construeerden een snel en efficiënt anaëroob bacterieel sterilisatiesysteem met MoS2 nanosheets via het synergetische effect tussen fysieke schade en chemische oxidatie.
Voor fysieke schade, de negatieve zwavel van MoS2 kan gemakkelijk hechten aan hydrofiele lipidenkoppen en de randen van MoS2 kan fungeren als een “mes” om door het celmembraan te snijden.
Op basis van dichtheidsfunctionele berekeningen ontdekten de onderzoekers dat MoS2 nanosheets kunnen permonosulfaat en H . katalyseren2O om oxidatie-actieve soorten (OAS) te produceren. Deze OAS kunnen worden gevisualiseerd als “nano-killers”, die constant de lipiden rond MoS . oxideren2laat het oppervlak van het “scherpe mes” weer los en veroorzaakt celdood.
“Met de samenwerking van lichamelijk letsel en chemische eliminatie, MoS2 beschikt over sterk zichtbare actieve sites en afstembare S-vacatures, waarmee een platform wordt gebouwd voor het stimuleren van het genereren van ‘nano-moordenaars.’ De verhoogde productie van deze vrije radicalen in combinatie met hun nauw contact met bacteriën maakte een snelle en stabiele sterilisatie in verschillende omgevingen mogelijk”, zegt Wang Jin, eerste auteur van het onderzoek.
“Dit werk zal nieuwe horizonten openen op het gebied van anaërobe bacteriedodende mechanismen en innovatieve desinfectiestrategieën”, zei prof. Zhang.
Het proces van fysieke extractie in samenwerking met chemische oxidatie positioneert niet alleen het celmembraan nauwkeurig, maar maakt ook continue sterilisatie mogelijk. “Dit werk graaft in het mechanisme van anaërobe bacteriële sterilisatie, wat licht werpt op biologische analyse, antibacteriële, kankertherapie en antimicrobiologisch beïnvloede corrosie”, zei prof. Wang Yi, de corresponderende auteur van het onderzoek.
Jin Wang et al, “Nano Killers”-activering door permonosulfaat maakt efficiënte desinfectie van anaërobe micro-organismen mogelijk, Tijdschrift voor gevaarlijke stoffen (2022). DOI: 10.1016/j.jhazmat.2022.129742
Tijdschrift voor gevaarlijke stoffen
Geleverd door de Chinese Academie van Wetenschappen