石墨烯作為一種新型二維碳材料，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有重大應(yīng)用前景。近期，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院黃青課題組與王奇課題組合作研究發(fā)現(xiàn)，利用低溫等離子體處理氧化石墨烯，可顯著提高其殺菌能力。國際應(yīng)用物理學(xué)著名期刊《應(yīng)用物理快報(bào)》日前發(fā)表了該成果。

近年來，國際學(xué)界對石墨烯在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用展開研究，但其與抗生素、銀等傳統(tǒng)藥物或材料相比，存在殺菌能力較弱的問題。雖然可以在石墨烯上通過化學(xué)手段連接其他抑菌能力較強(qiáng)的材料，但過程復(fù)雜且可能會(huì)引起環(huán)境及健康風(fēng)險(xiǎn)。

近期，黃青等研究人員采用低溫等離子體處理氧化石墨烯，并研究其殺菌效果。他們發(fā)現(xiàn)，氫等離子體處理后的氧化石墨烯在0.02mg/mL濃度下即可引起近90%細(xì)菌的滅活，遠(yuǎn)高于未經(jīng)處理的氧化石墨烯的殺菌能力。

為探索其原因，研究人員對處理前后的氧化石墨烯進(jìn)行了原子力顯微鏡、拉曼光譜顯微成像及X射線光電子能譜等表征分析，并對處理后的細(xì)菌樣品進(jìn)行描電鏡分析。他們發(fā)現(xiàn)，等離子體處理不僅能有效還原石墨烯并減小其尺寸，還會(huì)導(dǎo)致氧化石墨烯表面缺陷增多，形成多個(gè)不規(guī)則柱狀或針尖狀突起物，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)含物的外泄及細(xì)菌死亡。