第一作者：刘乃维

通讯作者：朱海光，袁勋 

通讯单位：青岛科技大学

研究内容：

金属纳米团簇（NCs）作为一种新型抗菌剂出现，具有广谱抗菌活性，对细菌无耐药性，但由于被细菌消耗而导致快速抗菌失效。在这里，作者报告了一种基于共轭聚集诱导发射 (AIE) 特征的 AuAg NCs 与高发光碳点 (CDs) 的可见光驱动光动力抗菌剂的设计。CDs与AuAg NCs的共轭不仅可以增强可见光的收获，还可以通过电荷/能量转移促进电荷载流子的产生/分离，从而产生丰富的活性氧（ROS），用于在可见光下杀死细菌。最后，所获得的 CDs@AuAg NCs 对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均表现出优异的光动力抗菌活性，菌落形成单位减少了 4-5 个数量级。此外，发现 CDs@AuAg NCs 没有细胞毒性；ROS捕获实验表明，CDs@AuAg NCs产生的H₂O₂是主要的杀菌活性物质，占总抗菌功效的近48%。本研究为设计用于多种杀菌应用的金属 NCs 基光动力抗菌剂提供了范例。

要点一：

作者将具有可见光吸收，尺寸大约5nm的碳量子点与尺寸约2~3nm的强荧光的AuAg合金纳米团簇通过EDC/NHS交联的策略结合在一起，大大提高了对可见光的利用率和载流子的分离效率，提高了ROS的产量，提升了抗菌剂光催化杀菌的效率，杀菌率可达到99.999%。

要点二：

实验证明，CDs@AuAg NCs可见光催化产生的ROS杀菌贡献当中，H2O2起到了最重要的作用，杀菌贡献占据48%。光催化产生的ROS通过破坏细菌的细胞膜的形式，影响细菌代谢，达到杀灭细菌的目的。

示意图1 CDs@AuAg NCs 合成示意图。

图1  (a，b) AuAg NCs的光学性质与透射电镜照片，(c，d) AuAg NCs的光学性质与透射电镜照片。 

图2 CDs@AuAg NCs (a) 光学性质，(b)TEM，(c)FTIR。  

图3 CDs@AuAg NCs对革兰氏阴性菌大肠杆菌和革兰氏阳性菌的抗菌活性。

图4 CDs@AuAg NCs (a)固体紫外可见光吸收光谱，(b)不同浓度CDs@AuAg NCs的荧光光谱，(c) CDs@AuAg NCs的荧光寿命。 

图5 CDs@AuAg NCs的抗菌机理。

示意图2 CDs@AuAg NCs的抗菌机理设想。

参考文献

Naiwei Liu, Yichun Wang,  Ziping Wang, Qiuxia He, Yong Liu, Xinyue Dou, Zhengmao Yin, Yang Li, Haiguang Zhu, and Xun Yuan. Keggin-Type Tridecanuclear Europium-Oxo Nanocluster Protected by Silsesquioxanes. Nanoscale 2022.

DOI: 10.1039/D2NR01550A.