Novel carbon nanozymes with enhanced phosphatase-like catalytic activity for antimicrobial applications

化学 纳米颗粒 催化作用 碱性磷酸酶 磷酸酶 碳纤维 酸性磷酸酶 抗菌剂 核化学 化学工程 材料科学 纳米技术 有机化学 复合数 复合材料 工程类
作者
Lazzat Nurtay,Enrico Benassi,Faisal Nazir,Dana Dastan,Assem Utupova,Adilet Dautov,Kanat Dukenbayev,Yingqiu Xie,Tri Thanh Pham,Haiyan Fan
标识
DOI:10.1186/s11671-023-03856-y
摘要

In this work, Sulfur and Nitrogen co-doped carbon nanoparticles (SN-CNPs) were synthesized by hydrothermal method using dried beet powder as the carbon source. TEM and AFM images indicated that these SN-CNPs form a round-shape ball with an approximate diameter of 50 nm. The presence of Sulfur and Nitrogen in these carbon-based nanoparticles was confirmed by FTIR and XPS analyses. These SN-CNPs were found to have strong phosphatase-like enzymatic activity. The enzymatic behavior of SN-CNPs follows the Michaelis-Menten mechanism with greater vmax and much lower Km values compared to alkaline phosphatase. Their antimicrobial properties were tested on E. coli and L. lactis, with MIC values of 63 μg mL-1 and 250 μg mL-1, respectively. SEM and AFM images of fixed and live E. coli cells revealed that SN-CNPs strongly interacted with the outer membranes of bacterial cells, significantly increasing the cell surface roughness. The chemical interaction between SN-CNPs and phospholipid modeled using quantum mechanical calculations further support our hypothesis that the phosphatase and antimicrobial properties of SN-CNPs are due to the thiol group on the SN-CNPs, which is a mimic of the cysteine-based protein phosphatase. The present work is the first to report carbon-based nanoparticles with strong phosphatase activity and propose a phosphatase natured antimicrobial mechanism. This novel class of carbon nanozymes has the potential to be used for effective catalytic and antibacterial applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
cliff139完成签到,获得积分10
4秒前
石头完成签到,获得积分10
6秒前
shadow完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
ALU完成签到 ,获得积分10
8秒前
又壮了完成签到 ,获得积分10
11秒前
ablerHope应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
feiyang完成签到 ,获得积分10
14秒前
乔杰完成签到 ,获得积分10
18秒前
byron完成签到 ,获得积分10
24秒前
Barry完成签到 ,获得积分10
26秒前
慧慧34完成签到 ,获得积分10
30秒前
xiuxiu125完成签到,获得积分10
32秒前
ypres完成签到 ,获得积分10
34秒前
CJW完成签到 ,获得积分10
39秒前
洁净的静芙完成签到 ,获得积分10
41秒前
平常以云完成签到 ,获得积分10
42秒前
岢岚完成签到,获得积分10
48秒前
LN完成签到,获得积分10
52秒前
悦耳的城完成签到 ,获得积分10
53秒前
MGraceLi_sci完成签到,获得积分10
54秒前
506407完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
阳光的Kelly完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
jixiekaifa完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
麦田麦兜完成签到,获得积分10
1分钟前
生物摸鱼大师完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xh完成签到 ,获得积分10
1分钟前
我要看文献完成签到 ,获得积分10
1分钟前
victory_liu完成签到,获得积分0
1分钟前
Yang22完成签到,获得积分0
1分钟前
康谨完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研小秦完成签到,获得积分10
1分钟前
寒山完成签到 ,获得积分10
1分钟前
apt完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Owen应助拼搏的夏寒采纳,获得10
1分钟前
李煜琛完成签到 ,获得积分10
1分钟前
研友_Zeq7gZ发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6440908
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8254766
关于积分的说明 17572155
捐赠科研通 5499142
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900113
邀请新用户注册赠送积分活动 1876725
关于科研通互助平台的介绍 1716918