近日，上海大学生命学院陈红霞教授团队在《Water Research》上发表题为“Sunlight propelled two-dimensional nanorobots with enhanced mechanical damage of bacterial membrane”的研究论文。
环化学院2020级化学工程与技术专业博士生毛智慧和医学院2021级智能医学诊疗专业硕士生彭鑫笙为本文共同第一作者，上海大学为论文第一和通讯单位。
水体中的细菌污染对人类健康构成严重威胁，许多研究探索了利用二维纳米材料实现水体中的细菌灭活。然而，静态抗菌模式限制了其物理杀伤的有效性。为了解决上述问题，作者通过将超小金纳米棒（sAuNR）加载到MXene纳米片表面（MXene@sAuNR）制备了一种简单有效的抗菌纳米机器人。sAuNR的等离子体共振效应可以增强纳米机器人的光吸收截面，从而提高其对阳光辐照的吸收能力，并进一步转换为自身动能。这种具有动能增强特点的二维纳米机器人可以利用其锋利的二维边缘实现对细菌膜的切割，进而对细菌造成不可逆的机械损伤并导致细菌死亡。研究证明，具有良好光驱动特性的纳米机器人在5 μg/mL的超低浓度下即可实现接近100%的细菌灭活。此外，在自然光照射下，纳米机器人对于真实的河流样本依然表现出令人满意的抗菌效率。这项研究为新型自供能、多模式抗菌材料的设计提供了宝贵的思路。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2023.119900
