镁铜双掺杂硫化锌纳米片：一种兼具抗癌、抗菌、抗氧化及抗溶血功能的多效纳米材料

针对耐药菌感染和癌症治疗的双重挑战，研究人员通过共沉淀法成功制备了Mg/Cu双掺杂ZnS纳米片（NSs）。该材料展现出立方晶系结构，对黑色素瘤细胞（A375）具有选择性杀伤作用（细胞存活率降低至13.54%），同时保持正常细胞（HEMa）85.4%的高存活率；对白色念珠菌、金黄色葡萄球菌等5种病原体表现出广谱抗菌性，抗氧化活性达96.67%，且溶血率低。这项研究为开发多功能纳米治疗剂提供了新策略。

　　

在抗生素耐药性危机和癌症治疗副作用双重威胁的当下，全球每年因耐药菌感染死亡人数高达127万，而传统化疗药物对正常细胞的毒性限制了疗效。纳米材料因其独特的表面效应和靶向性成为突破方向，其中硫化锌（ZnS）半导体因3.68 eV（立方相）的宽禁带特性和生物相容性备受关注。然而，单一功能的ZnS纳米颗粒难以满足复杂病理环境的需求。针对这一难题，来自中国的研究团队通过金属离子掺杂策略，开发出兼具抗癌、抗菌、抗氧化和血液安全性的多功能纳米片，成果发表于《Microbial Pathogenesis》。

研究采用共沉淀法合成纯ZnS、Cu单掺及Mg/Cu双掺纳米片（ZCM1-ZCM4），通过XRD、TEM、DLS等技术表征材料特性，并系统评估了其对A375黑色素瘤细胞、HEMa正常细胞的细胞毒性，采用TUNEL法检测凋亡；抗菌实验覆盖白色念珠菌（C. albicans）、铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）等5种病原体；通过DPPH法和溶血率测定评估生物安全性。

研究结果

1. 材料表征
   XRD显示所有样品均为立方相，Mg/Cu掺杂使晶粒尺寸从26.7 nm（纯ZnS）降至19.3 nm（ZCM4）。TEM显示纳米片呈褶皱状，SAED证实晶体结构；DLS显示流体力学直径（约200 nm）远大于XRD结果，提示团聚现象。

2. 抗癌与细胞选择性
   Cu掺杂显著增强抗癌效果：ZCM1（Cu单掺）使A375细胞存活率降至13.54%，而双掺样品（ZCM3，Mg=2%）进一步优化至12.64%。关键发现是材料对正常HEMa细胞保持85.4%高存活率，TUNEL证实癌细胞死亡以凋亡为主。

3. 广谱抗菌性
   双掺样品对革兰阳性菌（金黄色葡萄球菌、粪肠球菌）和革兰阴性菌（大肠杆菌、铜绿假单胞菌）均表现出强抑制，对真菌白色念珠菌也有效，可能与金属离子破坏微生物膜结构有关。

4. 抗氧化与血液相容性
   ZCM4的DPPH自由基清除率达96.67%，溶血实验显示材料在测试浓度下红细胞破裂率低于5%，符合医用材料安全标准。

结论与意义
该研究通过精准调控ZnS的Mg/Cu掺杂比例，首次实现单一纳米材料同时具备四大功能：选择性诱导癌细胞凋亡、广谱抗菌、高效抗氧化及血液相容性。其抗癌机制不同于传统化疗药物，通过触发凋亡途径减少炎症风险；抗菌性能覆盖临床常见耐药菌株，抗氧化活性为缓解氧化应激损伤提供可能。这种"四合一"纳米平台为慢性感染合并癌症（如糖尿病足溃疡伴发皮肤癌）的联合治疗提供了新思路，且制备方法简单、成本低廉，具有临床转化潜力。未来研究可进一步探索其在动物模型中的协同治疗效果及长期生物分布特性。