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浙江大学沈超峰/符玉龙团队《J Hazardous Mater》:铜单原子催化剂用于灭杀耐广谱抗生素细菌:过氧化物活化和抗菌机制

抗菌科技圈  · 公众号  ·  · 2024-08-10 07:30

主要观点总结

浙江大学沈超峰和符玉龙团队在《Journal of Hazardous Materials》期刊上发表了关于铜单原子催化剂用于广谱抗生素抗性细菌(ARB)抗菌的研究。该催化剂在光芬顿过程中表现出优异的激活H2O2和灭活ARB的能力,可以有效杀死超过99.9999%的耐甲氧西林(MRSA)和耐碳青霉烯类(CRAB)等ARB。研究还表明,该催化剂在实际废水中也有很好的应用效果,可以杀死超过5个对数的ARB。此外,该催化剂可以抑制细菌的VBNC状态和再活化,并通过产生·OH和1O2破坏细胞膜导致细菌死亡。

关键观点总结

关键观点1: 新型多相光芬顿催化剂的制备

通过原位光还原方法将单原子铜锚定在g-C3N4表面,形成SA-Cu/g-C3N4催化剂。该催化剂具有广谱抗菌性能,可以有效灭活CRAB、ESBL-E、VRE、MRSA等抗生素耐药菌。

关键观点2: 催化剂的性能评估

使用单细胞水平结合D2O标记的拉曼光谱无损评估光芬顿过程中ARBs细胞结构和代谢活性的影响。研究结果表明,SA-Cu/g-C3N4催化剂具有很高的ARBs失活效率。

关键观点3: 灭活机制的研究

利用各种表征技术和理论计算方法探讨SA-Cu/g-C3N4在光芬顿过程中的细菌灭活机制。研究发现,·OH和1O2的协同作用会破坏细胞膜,导致细菌死亡。


文章预览

第一作者: Zhihao Lin 通讯作者 :沈超峰,符玉龙 通讯单位:浙江大学                         研究速览             最近,浙江大学沈超峰 符玉龙团队在《Journal of Hazardous Materials》期刊上发表了用于广谱抗生素抗性细菌(ARB)抗菌的铜单原子催化剂:过氧化物的活化和ARB失活的机制的文章。抗生素耐药菌(ARB)在废水中广泛检出,对人类健康构成潜在威胁。这项工作发现,锚定在g-C 3 N 4 (SA-Cu/g-C 3 N 4 ) 上的低负载单原子铜 (0.1 wt%) 在光芬顿过程中表现出优异的激活 H 2 O 2 和灭活 ARB 的能力。SA-Cu/g-C 3 N 4 (0.4 mg/mL) 和 H 2 O 2 (0.1 mM) 的存在可有效灭活 ARB。超过 99.9999%的耐甲氧西林 (MRSA) 和耐碳青霉烯类 (CRAB) 可在 5 分钟内灭活。产生超广谱 β-内酰胺酶的致病菌 (ESBL-E) 和万古霉素耐药菌 (VRE) 分别在 10 分钟和 30 分钟内被杀死。此外,在实际废水中 ………………………………

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