近日，澳门京葡娱乐网董阿力德爾圖教授團隊在二維紫磷抗菌材料方面取得重要研究進展，相關成果在國際化學權威期刊Chemical Science上發表，題目為“Bacterial elimination via cell membrane penetration by violet phosphorene peripheral sub-nanoneedles combined with oxidative stress”（論文鍊接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/sc/d3sc05517e）。論文第一作者為我院博士研究生沈秋狄，通訊作者為我院亢靜教師與董阿力德爾圖教授、西安交通大學張錦英教授以及溫州醫科大學附屬眼視光醫院王佰亮研究員，澳门京葡娱乐网為該論文第一完成單位。

抗菌材料的有效性很大程度上受到其抗菌機制的影響，而抗菌機制又取決于材料拓撲結構。在自然界中，昆蟲翅膀表面的納米突起通過物理滲透賦予其優異的抗菌性能，同時與宿主細胞相容。受昆蟲翅膀納米結構的啟發，紫磷（VP）由于其邊緣的亞納米針而具有抗菌潛力。研究結果表明VP及其剝離産物紫磷烯納米片（VPNS）通過外周次級納米針誘導的細胞膜穿透與氧化應激相結合，對緻病菌具有優異的抗菌能力，并将其應用于表皮傷口感染和細菌性角膜炎治療中，顯示出良好的療效（圖1）。

圖1. VPNS通過外周次級納米針結合誘導的物理破壞結合氧化應激抗菌機制治療傷口感染和細菌性角膜炎

VPNS可以滅活99.9%以上的常見緻病菌（如大腸杆菌和金黃色葡萄球菌）和耐藥菌（如耐藥大腸杆菌和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌），抗菌效率高于黑磷納米片（BPNS），同時VPNS的抗菌效率具有濃度、光和時間依賴性（圖2）。

圖2. VP及VPNS的抗菌活性

通過體外細胞毒性實驗驗證了VPNS具有良好的生物相容性，可安全用于生物體内。将VPNS用于由金黃色葡萄球菌和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌引起的表皮傷口感染和細菌性角膜炎治療中，結果表明VPNS能夠有效促進創口愈合和細菌性角膜炎治療（圖3）。

圖3. VPNS用于細菌性角膜炎治療

本研究不僅提出了一種新興的二維抗菌材料，且為VPNS在生物醫學領域中的應用提供了研究基礎。

該研究受到國家自然科學基金（22062017）、内蒙古自治區自然科學基金（2023QN02011）以及内蒙古自治區教育廳（NJZZ23091)的支持。

通訊作者簡介：

董阿力德爾圖，教授，博士生導師。任全國衛生産業企業管理協會抗菌産業分會委員。擔任SCI期刊Polym. Polym. Compos.副主編，任SCI期刊Rare Met.青年編委。2021年入選内蒙古自治區“高等學校科技創新團隊發展計劃”領軍人才，2019年入選内蒙古自治區“草原英才”工程，2019年獲批内蒙古自治區傑青培育基金項目，2017年入選内蒙古自治區青年創新人才一層次，2017年入選内蒙古自治區新世紀“321人才工程”，2017年榮獲澳门京葡娱乐网“烏可力優秀青年教師獎”，2017年入選澳门京葡娱乐网“國家傑出（優秀）青年科學基金”培育人選。主要從事乳品質量安全控制技術、抗菌技術等方面研究。迄今，主持承擔國家自然科學基金項目、内蒙古自治區科技計劃項目等科研項目20餘項，專利7項，出版學術專著3部，研究成果在Chem. Rev., Adv. Sci., LWT-Food Sci. Technol., Int. Dairy J.等國際權威期刊上發表SCI論文70餘篇，其中最高影響因子IF 72.087，高被引論文2篇。