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和病毒出现了顽强的耐药性，因此，开发设计新的广谱高效、低成本、低风险和简单易得的抗菌抗病毒成分就显得尤为重要。金属和作为一类重要的新兴二维多功能纳米材料，以其优异的广谱抗菌抗病毒能力、不会诱导细菌产生
石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯及其衍生物,如石墨烯(G)、氧化石墨烯(GO)和还原氧化石墨烯(rGO)，均具有独特的二维表面化学结构和尖锐的物理边缘结构，其中，GO是目前研究最多的一类抗菌抗病毒石墨烯材料。根据报道，石墨烯材料的抗菌抗病毒能力主要基于以下几种机制的混合协同作用：1）物理切割，也称纳米刀（Nano-Knives），石墨烯材料尖锐物理边缘可有效切割细菌病毒表面，破坏细胞壁和膜结构，造成胞内物质泄漏和代谢紊乱，最终导致细菌病毒死亡，是石墨烯材料的主要抗菌抗病毒机制之一；2）膜表面成分提取（Insertion and Extraction），石墨烯材料具有大的比表面积和疏水性，可以有效通过接触或插入方式吸附结合细菌病毒表面的磷脂分子，从而破坏其细胞膜结构引起细菌病毒死亡；3）物理捕获（Wrapping），石墨烯材料会通过包裹方式将细菌同周围介质隔离，进而阻断其增殖，起到抑菌作用；4）氧化应激作用（ROS），在同细菌接触过程中，石墨烯表面缺陷和尖锐的边缘结构均会诱导细菌产生活性氧成分，从而导致其正常生理代谢紊乱，造成细菌死亡(图1)。
除了上述主要抗菌抗病毒机制外，电荷传导也是重要的石墨烯抗菌机制，该机制通过石墨烯传导细菌表面电荷，破坏细胞膜的生理活动和功能，造成细菌代谢紊乱，进而促进细菌死亡。
2010年以来，基于石墨烯良好的抗菌性能，大量有关石墨烯及其复合抗菌材料的研究工作被报道，进一步证实了石墨烯材料在抗菌lehu国际乐虎官网方面应用的巨大潜力。同时作为新的应用方向，石墨烯材料的抗病毒作用也被逐渐关注并表现出了良好抗病毒应用能力。目前，关于石墨烯材料的抗菌抗病毒的具体性能仍然存在一定的争议。根据报道和烯望公司自身实验抗菌测试结果，表明部分石墨烯材料抗菌性能对不同种类或类型的细菌或病毒表现出一定的选择性，具体表现为对某些细菌高抗性，对某些抗菌低抗性甚至促进其增殖。这可能与所用石墨烯原料的物理化学性质和细菌本身特点有关。而且，目前实验室和市场上石墨烯种类繁多，质量性能参数存在非常大的差异，这些都对石墨烯材料的抗菌抗病毒应用开发造成了很大阻碍，因此，仍然需要大量的研究工作来进一步完善和明确石墨烯材料具体应用工艺技术。
石墨烯材料的抗菌抗病毒性能受到石墨烯材料的物理化学性质、生物因素和非生物因素三者共同影响。石墨烯材料的物理化学性质影响因素主要包括石墨烯的层数、横向尺寸和化学组成（碳氧比）（图2）。研究结果表明，石墨烯的层数越少，抗菌能力越强，这可能与石墨烯比表面积的增大、缺陷增多、边缘切割作用变强有关。陈元等人通过将不同横向尺寸的GO同大肠杆菌混合培养，发现GO对大肠杆菌的抑菌作用随着GO横向尺寸的增大而增强，这与大尺寸GO更能有效捕获细菌相关。但是，增大的石墨烯材料横向尺寸有可能进一步削弱石墨烯边缘对细菌和病毒的切割作用，进而影响其实际杀伤效果。范丽珍等人研究了不同表面碳氧比石墨烯材料对大肠杆菌的抗菌作用，结果表明氧含量越高，其抗菌能力越强。细菌和病毒本身的结构和生理条件也会对石墨烯材料的抗菌能力产生影响，研究表明，石墨烯材料对革兰氏阳性金黄色葡萄球菌的抗菌性能要优于革兰氏阴性大肠杆菌，这可能与革兰氏阳性和阴性菌的外膜结构特点有关。外部条件，如分散介质、高分子物质、表面电荷等均会对石墨烯材料的抗菌抗病毒能力产生影响。在培养基分散介质中，生物分子会结合包覆石墨烯表面，从而在一定程度上阻断石墨烯与细菌的接触抗菌作用，从而削弱石墨烯材料的抗菌性能。
目前，石墨烯抗菌抗病毒已经被广泛的应用在生物医学、家居纺织、建筑工程、空气过滤、水质净化、美容化妆品等领域，见图7。
生物医学领域，包括石墨烯医用抗菌绷带、医用凝胶、骨科和牙科移植材料抗菌涂层[18]等。如石墨烯医用抗菌绷带可以有效促进皮肤创口或手术创口的愈合[28]。骨移植材料可以有效提供抗菌屏蔽同时促进移植部位的细胞增殖，加快组织器官恢复。
家居纺织，包括石墨烯消毒液、石墨烯纺织用品等，石墨烯消毒液可以通过喷洒等方式起到有效的抗菌抗病毒作用。石墨烯纺织用品包括石墨烯抗菌纤维及其下游产品，如抗菌面料、抗菌服装和内衣、抗菌地毯、床上用品等，可以起到很好的日常防护作用。
建筑工程，石墨烯抗菌抗病毒材料可以作为涂层对建筑表面进行有效的防护。如桥梁、公共设施表面的金属抗菌防护，可以通过石墨烯材料有效实现，同时还可以起到耐腐蚀作用[29]。家居墙壁也可以通过石墨烯抗菌涂层实现对家人的防护。
空气过滤，通过添加石墨烯抗菌抗病毒成分，改善传统空气滤材的抗菌抗病毒能力，同时显著提高过滤性能。
此外，疫情期间，利用石墨烯复合铜抗菌成分制成PP塑料颗粒形式制成抗菌抗病毒口罩也在市场上广泛使用。
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