石墨烯@C3N4-Cu纳米复合材料的合成及其对耐药菌和真菌的协同抗菌机制研究

面对全球抗生素耐药性危机，研究人员通过合成石墨烯(GN)与氮化碳(g-C3N4)、铜的纳米复合材料(GN@g-C3N4-Cu)，系统评估其对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、多重耐药铜绿假单胞菌(MDRPA)及白念珠菌的抗菌/抗生物膜效能。该材料展现出14.33-49.33mm抑菌圈及32-256μg/ml MIC值，为医疗器械抗菌涂层提供新策略。

　　

背景：全球药物滥用导致的抗生素耐药性问题正严重威胁公共卫生安全。为解决这一挑战，研究者将目光投向具有广谱抗菌潜力的石墨烯(GN)基纳米材料，成功制备了GN与氮化碳(g-C₃N₄)、铜的复合体系(GN@g-C₃N₄-Cu)，并针对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(ATCC33593)、多重耐药铜绿假单胞菌及白念珠菌(ATCC14053)展开系统评估。

方法：通过扫描电镜(SEM)观察材料形貌，结合能谱分析(EDX)验证元素分布。采用纸片扩散法、微量肉汤稀释法和96孔板法，定量检测材料对病原体的抑菌圈(ZOI)、最小抑菌浓度(MIC)及亚MIC浓度下的抗生物膜活性。

结果：三元复合材料中可见GN大片层结构，元素映射证实C/N/O/Cu均匀分布。GN@g-C₃N₄-Cu对测试菌株表现出最强抗菌活性(抑菌圈达49.33mm)，MIC值低至32μg/ml。在0.25-0.5倍MIC浓度下，三种材料可显著抑制11.35%-32.59%的生物膜形成。

结论：该研究证实GN@g-C₃N₄-Cu能有效对抗耐药菌和真菌，其独特的协同抗菌机制为开发医疗器械抗菌涂层、防控医院获得性感染提供了新材料选择。