Han SJ抗菌科技圈
第一作者：Jiarong Liang
通讯作者：雷炳富，张浩然
通讯单位：华南农业大学
研究速览：
近期，华南农业大学雷炳富教授和张浩然副教授等人在Journal of Materials Chemistry A 发表了碳点作为电子提取剂增强共价有机框架的光催化抗菌活性的研究工作。微生物感染一直是对公共卫生的巨大威胁，人们不断努力应对微生物感染，如开发新药和抗生素。抗菌光催化疗法（APCT）是一种替代*菌技术，是最有效的*菌方法之一，引起了广泛的关注。作者成功构建了共价有机框架@碳点（COF@CD）复合材料，实现了高通量的电荷转移和高效的光催化活性，用于抗菌光催化治疗。作者利用供体-受体（D-A）半导体与含有=C=O-H-N=氢键基团的聚合物之间分子内电荷转移，建立了由D-A COF半导体和亲水性CDs构建的电荷转移通道。在这种光催化系统中，瞬态光电压（TPV）测量结果表明，均匀分布在共价有机框架纳米片表面的CDs作为电子转移和存储容器，在抑制电荷*方面发挥着重要作用。动力学研究表明，CDs的引入通过从共价有机框架中提取大量的光生π-电子，大大提高了电荷分离效率，从而产生了更多的活性氧。COF@CDs（4 wt% CDs）在可见光照射下具有光催化抗菌活性，在1h内*菌效率超过95%，存活率比共价有机框架降低了8.3倍。这一结果是由于光激发率、载流子分离率和在CDs中积累的电子的还原率的综合效应。
要点分析：
要点一：
COF@CDs光催化抗菌活性。COF和CDs的组合大大提高了抗菌性能，且抗菌活性与辐照时间呈正相关，这可能是由于产生了更多的ROS。COF@CDs在可见光下具有严重的膜破坏能力以及良好的光催化抗菌稳定性。
要点二：
优良的生物安全性。COF@CDs对293T细胞没有引起细胞毒性；相比之下，它具有促进细胞增殖的作用。COF@CDs对人体无毒，可用于细菌感染的治疗，成为一种很有前途的抗菌剂。
示意图
图文导读
图1. （a）共价有机框架（COF）、碳量子点（CDs）及他们复合材料的合成方案。（b）实验观察到的PXRD图像（黑色）和Pawley细化（红色）共价有机框架及其细化差异（绿色），以及重叠AA叠加模式（蓝色）。（c）顶部和侧视图中共价有机框架的晶格结构（灰色：碳；白色：氢；蓝色：氮；红色：氧）。（d）13C MAS固态核磁共振谱。（e）FT-红外光谱和（f）CDs、COF和COF@ CDs的PXRD图像。（g）COF和COF@CDs的氮吸附和解吸等温线。
