近日，西南交通大学前沿科学研究院王鑫研究员、化学学院周祚万教授与西安交通大学汪辉研究员合作在抗菌棉织物研究中取得新的进展，相关研究成果题为“Regulating molecular brush structure on cotton textiles for efficient antibacterial properties”发表在中科院化学1区期刊International Journal of Biological Macromolecules上。本文第一作者为西南交大前沿科学研究院与化学学院联合培养的硕士生李洁。

棉纺织品具有良好的吸湿性，导致微生物容易附着在表面，这不仅会影响棉纺织品的使用，还会引起疾病的传播。棉纺织品和抗菌剂与化学键合的结合被认为是实现持久抗菌性能的重要方法之一。为解决抗菌活性位点与细胞体之间的粘附性和革兰氏阳性菌对季铵基团作用不敏感等问题，我们团队通过烷基链和季铵位点的协同作用，在棉纺织品上开发了分子刷结构，以实现长期有效的广谱抗菌性能。

图1 抗菌棉纺织品的机理图

研究在棉织物上接枝了不同的氨基硅烷，在此基础上，进一步接枝不同链长的烷基链构建抗菌分子刷结构。研究发现，该抗菌分子刷结构可以有效提升对金黄色葡萄球菌（革兰氏阳性菌）的抗菌活性，通过对材料表面带电性的表征分析发现，接枝长链烷基可以提升N位点的正电性，从而增强对具有负电性的细胞膜的破坏。蛋白组学分析表明，分子刷抗菌结构可以有效增强对细胞的刺破能力，从而与季铵阳离子位点形成协同作用。理论计算进一步验证了上述结论，同时发现，当分子刷结构发生形变时，N活性位点的正电性会进一步增强。研究成果对棉织物材料抗菌表面的构建具有重要的理论和实践意义。

本研究工作得到国家自然科学基金、西南交通大学新型交叉学科培育基金、引进人才科研启动基金、中央高校科研经费科技创新项目的大力支持。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.131486