Engineering Nanoclay Edges to Enhance Antimicrobial Property against Gram‐Negative Bacteria: Understanding the Membrane Destruction Mechanism by Contact‐Kill

材料科学 抗菌活性 范德瓦尔斯力 密度泛函理论 细菌外膜 抗菌剂 细菌 纳米技术 大肠杆菌 生物物理学 化学物理 微生物学 化学 计算化学 分子 生物 有机化学 基因 生物化学 遗传学
作者
Jie Wang,Yuhang Meng,Zhiyi Jiang,Muhammad Tariq Sarwar,Liangjie Fu,Huaming Yang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (2) 被引量:36
标识
DOI:10.1002/adfm.202210406
摘要

Abstract The overuse or abuse of antibiotics has led to serious health problems. During the recent decades, among the various methods used in antibacterial applications, some nanoclay minerals are proved antibacterial or inhibitory to the bacterial growth. However, the antibacterial mechanism of contact‐kill based on the intrinsic structure of nanoclays is still unclear. Here, the antibacterial ability of pure clay is enhanced by creating more edge surfaces on kaolinite (Kaol) and the antibacterial mechanism is clarified at the atomic level. Based on experiments and density functional theory/molecular dynamics calculations, the positively charged Al(OH) and Al(OH 2 ) species on the edge surfaces of Kaol are confirmed to kill the Escherichia coli cells through direct contact by destroying their outer membrane (OM). The strong hydrogen bonding and van der Waals forces between OM and (110)/(10) surfaces of Kaol lead to the folding of OM. Simultaneously, the proton‐coupled electron transfer between Lipopolysaccharide (LPS) and (10) edge surface of Kaol causes the dissociation of phosphoryl groups on LPS. Considering the similarities of most nanoclayson their edge surfaces, this finding may shed some light on the development of new nanoclay‐based antibacterial materials in the future.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
CDKSEVEN完成签到,获得积分20
1秒前
Solitude发布了新的文献求助10
1秒前
Capybara给Capybara的求助进行了留言
2秒前
2秒前
3秒前
WMZ关闭了WMZ文献求助
3秒前
3秒前
3秒前
5秒前
tang完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
破茧完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
斯文败类应助zzxr采纳,获得30
6秒前
7秒前
7秒前
8秒前
还差应助风花采纳,获得10
8秒前
科研小菜狗完成签到,获得积分20
8秒前
CCC完成签到 ,获得积分20
8秒前
宋江他大表哥完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
77完成签到,获得积分10
9秒前
蓝羽发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
tang发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
专注可仁完成签到,获得积分20
11秒前
conlensce完成签到,获得积分10
12秒前
善学以致用应助lsl采纳,获得10
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
Aurora发布了新的文献求助10
13秒前
___赵发布了新的文献求助10
14秒前
天天快乐应助77采纳,获得10
14秒前
旧梦发布了新的文献求助10
14秒前
王金铭完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Entre Praga y Madrid: los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Encyclopedia of Materials: Plastics and Polymers 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6099292
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7928960
关于积分的说明 16422057
捐赠科研通 5229181
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2794712
邀请新用户注册赠送积分活动 1777059
关于科研通互助平台的介绍 1650946