金秀龙 丁古巧

近些年来，由于各种抗生素药物的滥用导致致病细菌和病毒出现了顽强的耐药性，因此，开发和设计新的广谱高效、低成本、低風险和简单易得的抗菌抗病毒产品就显得尤为重要。金属和碳纳米材料凭借其合成简单、结构性能高度可调、抗菌性能优异等特性已被广泛应用到抗菌抗病毒领域[1]。石墨烯及其衍生物作为一类重要的新兴二维多功能纳米材料，以其优异的广谱抗菌抗病毒能力、不会诱导细菌产生耐药性、制备工艺简单、较好的生物相容性等优点[2]，相对于传统抗菌抗病毒成分，在生物医学、家居纺织、建筑工程等领域均表现出良好的应用潜力。

1 石墨烯材料抗菌抗病毒机制

石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯及其衍生物，如石墨烯（Gr）、氧化石墨烯（GO）、还原氧化石墨烯（rGO）、液相剥离石墨烯（LPEG）、石墨烯量子点（GQDs）等均具有独特的二维表面化学结构和尖锐的物理边缘结构。其中，GO是目前研究最多的一类抗菌抗病毒石墨烯材料。根据报道，石墨烯材料的抗菌抗病毒能力主要基于以下几种机制的混合协同作用：①物理切割，也称“纳米刀”（Nano—Knives），石墨烯材料尖锐物理边缘可有效切割细菌病毒表面，破坏细胞壁和膜结构，造成胞内物质泄漏和代谢紊乱，最终导致细菌病毒死亡，是石墨烯材料的主要抗菌抗病毒机制之一；②膜表面成分提取（Insertion and Extraction），石墨烯材料具有大的比表面积和疏水性，可以有效通过接触或插入方式吸附结合细菌病毒表面的磷脂分子，从而破坏其细胞膜结构引起细菌病毒死亡；……