刺猬状纳米材料：细菌的“克星”？

25年2月，西北农林科技大学、西北高原生物研究所、中国农业科学院农产品质量安全与检测技术研究所等单位，受刺猬刺状形貌结构的启发，他们开发了名为“刺猬状人工介孔纳米结构 (mAPt)”的新型仿生材料，其具有高效捕获细菌和光热杀菌的能力，在公共卫生防治、免疫检测、开发新型抗菌材料等方面具有广阔的应用前景。

随着仿生学的日益发展，已经有了众多成功案例出现在医学、化工、军事等领域，例如电子皮肤、人工器官、生物活性玻璃等，给日常生活及医疗诊断提供了更多可选项。

今天，我们将围绕基于刺猬带刺的形貌特征研制出的mAPt材料分子，探究其组装方式、作用机理、抗菌特性与潜在应用场景！

mAPt的制备过程巧妙地结合了模板法和自组装法，其核心是金纳米颗粒，外壳是铂纳米颗粒，并具有介孔结构。这种独特的核壳结构和介孔特征，使得mAPt具有高比表面积和优异的催化性能。

如图2 a-ii所示，逐一使用还原剂生成金纳米颗粒与铂纳米颗粒，并让铂沉积在金核表面，形成铂壳。课题组通过摸索还原剂的加入量及反应条件，设计出具有特定刺突-介孔形貌的mAPt材料，并借助乙醇/水对其进行纯化，得到均一稳定的mAPt颗粒。

图2 b-I为透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）等手段对mAPt的形貌、结构和组成进行表征的数据展示。

如图3-a示意图所示，mAPt会通过其表面的刺突介孔结构，抓取鼠伤寒沙门氏菌与金黄色葡萄球菌。

具体实验数据可见图3b、3c、3e，无论电镜观察或荧光显色实验，都能说明mAPt有显著的细菌识别-抓取能力。

如图5b所示，经近红外光照射后的细菌-mAPt混合液，温度会随着mAPt浓度增高而增大；

图5c的平板涂布结果也表明，经近红外光照射后的细菌-mAPt混合液处理后的琼脂平板上的菌落生长情况均被大幅抑制。

此外，mAPt还可以用于开发新型抗菌材料，例如抗菌涂层和抗菌纤维，用于预防细菌感染。看到这里，你是不是觉得mAPt真的是细菌的“克星”呢？让我们一起期待这种新型材料在未来的应用，为我们的生活带来更多的健康与便利！

科技创新无处不在，即使是小小的刺猬也能成为我们突破创新的对象。mAPt的研发不仅展示了仿生纳米结构的魅力，更为我们提供了对抗细菌的新武器。

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