人類病史中，由病原菌引起的傳染病占據(jù)了重要一席。因此，臨床上已經(jīng)**了許多**用于對抗細(xì)菌感染，其中更**的當(dāng)屬抗生素。然而，過度使用抗生素會導(dǎo)致耐多藥（MDR）細(xì)菌的出現(xiàn)。與此同時(shí)，由于細(xì)菌粘附到植入物表面就會引發(fā)細(xì)菌感染，這些能夠形成生物膜的細(xì)菌對高劑量抗生素的使用也會抗藥性。因此，需要研發(fā)**的功能材料來防止和根除植入式醫(yī)療器械表面的生物膜形成。

近年來，離子液體(ILs)由于其具有的寬電化學(xué)窗口、熱穩(wěn)定、可忽略的蒸氣壓的優(yōu)點(diǎn)受到關(guān)注，并且特定的某些有機(jī)陽離子還具有抗菌活性。這些ILs通過靜電相互作用致使細(xì)菌的細(xì)胞膜破裂、干擾細(xì)菌DNA、暴露細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)，從而達(dá)到抗菌目的。然而大多數(shù)離子液體是水溶性的，這不利于其抗菌應(yīng)用。

因此，對于ILs而言，進(jìn)行疏水性修飾至關(guān)重要。碳納米管(CNTs)是由包裹在管狀結(jié)構(gòu)中的sp²雜化碳原子組成的，是有用的納米單元，在生物成像劑、**制劑、組織工程等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。雖然CNT具有中等的殺菌效率，但這還不夠，因此需要高劑量的CNT才能達(dá)到所需的殺菌性能。為了減少原始CNT的劑量，可以對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾。被修飾的碳納米管（CNTs）被認(rèn)為是將CNTs用作抗菌劑的潛在方法。

基于上述情景印度理工學(xué)院的Narinder Singh等人將碳納米管與離子液體結(jié)合，并對其具有的抗菌性進(jìn)行了測試。

研究人員用紅外、PXRD、SEM和EDS對原始的p-MWCNT，酸官能化的COOH-MWCNT和離子液體官能化的IL-1d@MWCNT進(jìn)行了表征。發(fā)現(xiàn)在官能化前后物質(zhì)的紅外圖譜與PXRD圖譜具有明顯變化，這些變化也表明復(fù)合材料的成功合成。

研究人員采用了金黃色葡萄球菌、大腸桿菌以及耐甲氧西林金黃色葡萄球菌作為測試菌種，以阿莫西林作為陽性對照。結(jié)果發(fā)現(xiàn)其**能力為IL-1d@MWCNT > IL-1c@MWCNT > IL-1b@MWCNT > IL-1a@MWCNT，并且對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和MRSA菌株的**能力逐漸減弱。其中IL-1d@MWCNT對大腸桿菌，金黃色葡萄球菌的MIC值為8±2、10±2和30±2 μg mL^–1，在所有復(fù)合材料中**效果更好，這也表明增加側(cè)鏈烷基鏈的長度能增強(qiáng)**能力。

研究人員推測，該復(fù)合物的**機(jī)制為：復(fù)合材料的疏水段（長碳鏈）插入到細(xì)菌的脂質(zhì)膜中，導(dǎo)致細(xì)胞膜的扭曲，從而導(dǎo)致細(xì)胞死亡，與此同時(shí)陽離子部分與DNA之間的相互作用，也可能會提高抗菌效率。

綜上所述，研究人員通過將離子液體與碳納米管結(jié)合，并研究了其抗菌活性，有望將來用于作為醫(yī)療器械的表面涂層，用來**細(xì)菌生長。

原文鏈接：

Deepak Bains, Gagandeep Singh, Jasdeep Bhinder, Prabhat K Agnihotri, and Narinder Singh

DOI: 10.1021/acsabm.9b01217