商用氧化石墨烯在银纳米复合材料的制备、抗菌膜形成以及细胞相容性方面表现出显著的适用性

《In vitro models》：Commercial graphene oxides show distinct suitability for silver-nanocomposite formation and antibiofilm activity and cytocompatibility

　　

摘要

氧化石墨烯（GO）-银纳米复合材料是医疗设备中很有前景的抗菌涂层材料，然而不同商业来源的氧化石墨烯在合成过程和生物活性方面可能存在显著差异。本研究系统评估了四种商业氧化石墨烯样品（B1-B4）作为含银纳米复合材料（GOAg）的前体，重点考察了它们的物理化学性质、对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）的抗菌活性、抑制生物膜的能力以及与L929成纤维细胞的相容性。样品B3与参考样品B4最为接近，而样品B1则存在明显差异，缺乏典型的D和G拉曼谱带以及含氧官能团，这一点通过XPS和FTIR分析得到了证实。所合成的复合材料，尤其是3-BAg和4-BAg，在抗菌性能上可与单独的银纳米颗粒相媲美甚至更优（在第五稀释度下，对金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为99%、92%和23%）。这些样品在第三稀释度时仍保持抗菌活性，其中3-BAg的抗菌率为97%，4-BAg的抗菌率为98%，对应的氧化石墨烯浓度分别为39.06 μg·mL?1和52.5 μg·mL?1。这种增强的抗菌效果归因于氧化石墨烯的骨架结构：它促进了纳米颗粒的均匀分散，限制了银颗粒的聚集，并增加了与细菌细胞的接触面积。综合抗菌、抑制生物膜和细胞毒性测试结果表明，3-BAg和4-BAg具有最低的最低抑菌浓度（MIC）和最低杀菌浓度（MBC），同时保持了成纤维细胞的存活率。总体而言，将银固定在氧化石墨烯片材上可以提高离子的可用性、材料的稳定性以及与细菌的相互作用，同时降低细胞毒性。

图形摘要

此图片的替代文本可能是由人工智能生成的。

氧化石墨烯（GO）-银纳米复合材料是医疗设备中很有前景的抗菌涂层材料，然而不同商业来源的氧化石墨烯在合成过程和生物活性方面可能存在显著差异。本研究系统评估了四种商业氧化石墨烯样品（B1-B4）作为含银纳米复合材料（GOAg）的前体，重点考察了它们的物理化学性质、对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）的抗菌活性、抑制生物膜的能力以及与L929成纤维细胞的相容性。样品B3与参考样品B4最为接近，而样品B1则存在明显差异，缺乏典型的D和G拉曼谱带以及含氧官能团，这一点通过XPS和FTIR分析得到了证实。所合成的复合材料，尤其是3-BAg和4-BAg，在抗菌性能上可与单独的银纳米颗粒相媲美甚至更优（在第五稀释度下，对金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为99%、92%和23%）。这些样品在第三稀释度时仍保持抗菌活性，其中3-BAg的抗菌率为97%，4-BAg的抗菌率为98%，对应的氧化石墨烯浓度分别为39.06 μg·mL?1和52.5 μg·mL?1。这种增强的抗菌效果归因于氧化石墨烯的骨架结构：它促进了纳米颗粒的均匀分散，限制了银颗粒的聚集，并增加了与细菌细胞的接触面积。综合抗菌、抑制生物膜和细胞毒性测试结果表明，3-BAg和4-BAg具有最低的最低抑菌浓度（MIC）和最低杀菌浓度（MBC），同时保持了成纤维细胞的存活率。总体而言，将银固定在氧化石墨烯片材上可以提高离子的可用性、材料的稳定性以及与细菌的相互作用，同时降低细胞毒性。

图形摘要

此图片的替代文本可能是由人工智能生成的。