壳聚糖/还原氧化石墨烯负载银纳米粒子复合膜的制备及其抗菌与抗宫颈癌细胞双重效应研究

为解决传统抗癌药物选择性差、生物利用度低及细菌耐药性问题，研究人员开发了CS/PVA/Ag@rGO纳米复合膜。该材料通过溶液浇铸法构建，兼具17±1.5 MPa的机械强度和52.5 μg/mL的HeLa细胞IC50值，对E. coli、S. aureus抑制率达p<0.05水平，其ROS介导的凋亡机制为肿瘤-感染共治提供新策略。

　　

在癌症治疗与细菌感染双重挑战的医疗背景下，传统化疗药物如顺铂(cisplatin)和紫杉醇(paclitaxel)存在非特异性杀伤、耐药性等问题，而天然抗菌材料又面临稳定性差的困境。壳聚糖(CS)和聚乙烯醇(PVA)虽具生物相容性，但单纯聚合物难以满足力学性能和功能化需求。印度Alagappa大学工业化学系（国内惯例译名）的研究团队创新性地将还原氧化石墨烯(rGO)与银纳米粒子(AgNPs)复合，通过溶液浇铸法制备出CS/PVA/Ag@rGO纳米复合膜，相关成果发表于《International Journal of Biological Macromolecules》。

研究采用FTIR验证分子相互作用，XRD分析晶体结构，通过MTT法测定细胞毒性，并运用AO-EB双染观察凋亡形态。使用HEK-293细胞评估生物相容性，抗菌实验选取E. coli、S. aureus和C. albicans三种菌株。

材料与表征
CS/PVA基质中rGO的环氧基与氨基形成共价键，AgNPs通过NaBH₄还原均匀锚定，使薄膜拉伸强度提升至17±1.5 MPa（p<0.01）。接触角53.2°±2.4°表明亲水性增强。

抗菌机制
Ag⁺离子释放与rGO协同破坏微生物膜结构，对G+和G-菌均显示p<0.05的显著抑制，其机理涉及硫醇基团结合和膜电位干扰。

抗癌效应
HeLa细胞IC₅₀为52.5 μg/mL，DAPI染色显示核固缩，ROS水平升高2.3倍（vs对照），证实通过氧化应激诱导凋亡。HEK-293细胞存活率>80%体现选择性毒性。

药物释放
零级动力学模型下每日释放率0.12%，rGO的π-π堆积延长药物作用时间。

该研究首创的CS/PVA/Ag@rGO三元体系突破单一功能局限，17 MPa的机械强度满足敷料力学需求，52.5 μg/mL的IC₅₀值优于部分临床药物。其ROS调控机制为"抗菌-抗癌"双功能材料设计提供新范式，53.2°的接触角优化了细胞粘附界面。Gowri Rengasamy等开发的这种可降解薄膜，在伤口感染合并肿瘤切除术后护理中展现出独特应用前景。