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納米膠體二氧化硅未來可作為一種新型的綠色殺菌劑使用
發(fā)布時(shí)間：2024-01-26 點(diǎn)擊次數(shù)：741
研究進(jìn)展:疫霉菌 (Mont.) 是馬鈴薯晚疫病的病原體，每年在全球造成約52億美元的經(jīng)濟(jì)損失。傳統(tǒng)的化學(xué)殺菌劑雖廣泛用于控制晚疫病，但其嚴(yán)重的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)以及病原體耐藥性仍是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
因此，迫切需要制定具有替代性的、高效的且生態(tài)友好的策略來防治晚疫病。近年來，納米農(nóng)藥制劑以其有效成分持續(xù)釋放、易降解、農(nóng)藥穩(wěn)定性增強(qiáng)、刺激響應(yīng)性好、對(duì)真菌/細(xì)菌滲透性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注。二氧化硅納米顆粒由于成本低、穩(wěn)定性強(qiáng)、生物相容性好且有利于植物生長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，已被推廣為理想的納米農(nóng)
藥制劑成分。
特別是介孔二氧化硅納米顆粒 (MSNs) 由于具有高載荷容量、可調(diào)多孔結(jié)構(gòu)和靶向遞送功能，已被廣泛用作保護(hù)和控制農(nóng)藥向目標(biāo)位點(diǎn)輸送和釋放的納米載體。然而，以往的大多數(shù)研究并沒有完全闡明納米材料、病原體和植物之間的相互作用機(jī)制。因此，了解這些相互作用對(duì)于開發(fā)具有高抗菌活性、植物相容性和安全性的理想納米殺菌劑至關(guān)重要
解決方案：為了解決上述問題作者合成了三種類型的二氧化硅納米顆粒: 球形二氧化硅納米顆粒(SSNs)、個(gè)孔二氧化硅納米顆粒(MSNs)和比表面積不同的病毒樣介孔二氧化硅納米顆粒 (VSNs)通過一系列顯微可視化、生理和生化表征，首次發(fā)現(xiàn)不同二氧化硅納米粒子的結(jié)構(gòu)特征在很大程度上決定了它們的抗菌活性，其中介孔二氧化硅 (MSNs) 可選擇性地誘導(dǎo)致病細(xì)胞內(nèi)包括輕基自由基 (·OH)、超氧自由基 (·02-) 和單線態(tài)氧 (102)等活性物質(zhì)的自發(fā)過量產(chǎn)生，介導(dǎo)致病疫霉菌的過氧化損傷，如圖1所示
此外，通過盆栽試驗(yàn)和葉片、塊莖侵染試?yán)阄锵喟中院桶踩?，可成功防治馬鈴薯晚疫病如圖2所示。這項(xiàng)工作為二氧化硅納米顆粒的抗菌機(jī)制提供了新的見解，并拓展了二氧化硅納米顆粒在綠色高效納米殺菌劑控制晚疫病領(lǐng)域的應(yīng)用。
結(jié)論：這項(xiàng)工作首次發(fā)現(xiàn)介孔二氧化硅(MSNs)可選擇性地誘導(dǎo)致病細(xì)胞內(nèi)包括輕基自由基(·OH)、超氧自由基(·02-) 和單線態(tài)氧 (10) 等活性物質(zhì)的自發(fā)過量產(chǎn)生，介導(dǎo)致病疫霉菌的過氧化損傷，為納米二氧化硅的抗菌機(jī)制提供了新的見解，并拓展了納米顆粒在綠色高效納米殺菌劑控制晚疫病領(lǐng)域的應(yīng)用
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