大流行使人们担心新的病原体，如病毒或耐药细菌。对此，韩国研究团队最近开发了一种通过控制纳米材料表面纹理来去除抗生素耐药菌的技术，引起了人们的关注。
POSTECH和UNIST的一个联合研究小组在国际期刊《纳米快报》(Nano Letters)上介绍了基于混合铁和钴氧化物的表面纹理纳米结构(MTex)，作为一种高效的磁性催化平台。该团队由李英洙教授和艾米特库马尔教授、波斯泰克化学系的尼特活女神博士、以及中山大学生物医学工程系的赵尹景教授和苏米特库马尔博士组成。
首先，研究人员合成了表面光滑的纳米晶体，其中各种金属离子被封装在有机聚合物外壳中，并在非常高的温度下加热。聚合物壳退火时，高温固态化学反应会引起纳米晶表面其他金属离子的混合，产生许多几纳米大小的分支和空穴。发现这种独特的表面纹理可以催化化学反应，产生杀死细菌的活性氧(ROS)。也证明了它有很强的磁性，容易被外磁场吸引。该团队发现了一种合成策略，可以将没有表面特征的普通纳米晶转化为具有高功能的混合金属氧化物纳米晶。
研究小组将这种表面地形命名为“MTex”，其树枝和孔洞类似于耕地。这种独特的表面纹理已被证明能增加纳米颗粒的流动性，从而允许有效渗透到生物膜基质中，并显示出产生对细菌致命的活性氧(ROS)的高活性。
该系统能在较宽的pH范围内产生ROS，能有效地扩散到生物膜中，杀死具有抗生素抗性的包埋菌。此外，由于纳米结构具有磁性，即使是无法到达的微通道也能刮掉生物膜碎片。
“这种新开发的氨甲喋呤显示出很高的催化活性，不同于传统尖晶石形式的稳定和光滑的表面，”艾米特库马尔博士解释说，他是这篇论文的作者之一。“即使在狭小的空间内，这种特性对于穿透生物膜也是非常有用的，可以有效杀灭细菌，去除生物膜。”
“这项研究允许调节表面纳米纹理，这为增加和控制活性位点的暴露开辟了可能性，”领导这项研究的In Su Lee教授评论说。“我们预计纳米纹理表面将对纳米生物界面上一系列新的类似酶的特性的发展做出重大贡献。”
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