Adv. Mater.：用于抗菌光催化治疗的全有机半导体异质结构光催化剂

来源：X一MOL资讯

细菌感染性疾病是人类健康的巨大威胁。基于抗生素、金属离子和季铵盐离子等传统的治疗方法受限于高成本、高毒性、环境污染及细菌耐药性等。因此，发展低毒性和环境友好的方法对抗耐药菌是非常有必要的。光催化抗菌治疗已被报道作为一种针对耐药菌的水消毒技术：利用可控的光源激活催化剂，裂解水产生自由基杀伤细菌。光催化抗菌的关键因素是：（1）简单的生产加工过程以便于大规模生产和应用；（2）对正常组织低毒性及环境友好；（3）具有增强的光催化能力（可以通过拓宽吸收光谱增加光能利用率，形成异质结构实现载流子更有效地分离）。有机半导体异质结光催化材料由于其较好的生物相容性、化学可调电子、结构灵活性、合适的带隙、低成本和丰富的元素资源吸引了广泛的关注。尤其对于伤口感染，有机软物质更容易形成灵活、可拉伸的结构从而贴合伤口表面。

近日，国家纳米中心陈春英研究团队、西北大学刘晶研究团队与济南大学于欣研究团队设计合成了一种全有机半导体C3N4/PDINH异质结构光催化剂，在C3N4表面原位重结晶PDINH。其吸收由紫外区拓宽至近红外区（750 nm），增强了光催化效率，产生更多的自由基，从而对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均表现出优异的杀伤效果，同时对正常细胞和组织显示出较好的生物安全性。此外，还证明了这种复合的结构的光催化材料有效促进了金黄色葡萄球菌感染的小鼠伤口处皮肤的再生和愈合。在伤口感染的治疗中具有潜在的应用价值。

研究成果发表在国际著名期刊Advanced Materials 上。济南大学与西北大学联合培养的硕士生王龙伟与中科院高能物理研究所的博士后张潇为文章的并列第一作者。

An all-organic semiconductor C3N4/PDINH heterostructure with advanced antibacterial photocatalytic therapy activity

Longwei Wang, Xiao Zhang, Xin Yu, Fene Gao, Ziyi Shen, Xiaolei Zhang, Shenguang Ge, Jing Liu, Zhanjun Gu, Chunying Chen

Adv. Mater., 2019, DOI: 10.1002/adma.201901965