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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
發布時間：2024-01-26 點擊次數：719
研究進展:疫霉菌 (Mont.) 是馬鈴薯晚疫病的病原體，每年在全球造成約52億美元的經濟損失。傳統的化學殺菌劑雖廣泛用于控制晚疫病，但其嚴重的環境污染風險以及病原體耐藥性仍是人們關注的焦點。
因此，迫切需要制定具有替代性的、高效的且生態友好的策略來防治晚疫病。近年來，納米農藥制劑以其有效成分持續釋放、易降解、農藥穩定性增強、刺激響應性好、對真菌/細菌滲透性強等優點而受到廣泛關注。二氧化硅納米顆粒由于成本低、穩定性強、生物相容性好且有利于植物生長等優勢，已被推廣為理想的納米農
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、可調多孔結構和靶向遞送功能，已被廣泛用作保護和控制農藥向目標位點輸送和釋放的納米載體。然而，以往的大多數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制。因此，了解這些相互作用對于開發具有高抗菌活性、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，首次發現不同二氧化硅納米粒子的結構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) 可選擇性地誘導致病細胞內包括輕基自由基 (·OH)、超氧自由基 (·02-) 和單線態氧 (102)等活性物質的自發過量產生，介導致病疫霉菌的過氧化損傷，如圖1所示
此外，通過盆栽試驗和葉片、塊莖侵染試拉姐物相爸性和安全性，可成功防治馬鈴薯晚疫病如圖2所示。這項工作為二氧化硅納米顆粒的抗菌機制提供了新的見解，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域的應用。
結論：這項工作首次發現介孔二氧化硅(MSNs)可選擇性地誘導致病細胞內包括輕基自由基(·OH)、超氧自由基(·02-) 和單線態氧 (10) 等活性物質的自發過量產生，介導致病疫霉菌的過氧化損傷，為納米二氧化硅的抗菌機制提供了新的見解，并拓展了納米顆粒在綠色高效納米殺菌劑控制晚疫病領域的應用
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