石墨烯作为一种新型二维碳材料，在生物医学领域具有重大应用前景。近期，中科院合肥物质科学研究院黄青课题组与王奇课题组合作研究发现，利用低温等离子体处理氧化石墨烯，可显著提高其杀菌能力。国际应用物理学著名期刊《应用物理快报》日前发表了该成果。
近年来，国际学界对石墨烯在生物医学领域的应用展开研究，但其与抗生素、银等传统药物或材料相比，存在杀菌能力较弱的问题。虽然可以在石墨烯上通过化学手段连接其他抑菌能力较强的材料，但过程复杂且可能会引起环境及健康风险。
近期，黄青等研究人员采用低温等离子体处理氧化石墨烯，并研究其杀菌效果。他们发现，氢等离子体处理后的氧化石墨烯在0.02mg/mL浓度下即可引起近90%细菌的灭活，远高于未经处理的氧化石墨烯的杀菌能力。
为探索其原因，研究人员对处理前后的氧化石墨烯进行了原子力显微镜、拉曼光谱显微成像及X射线光电子能谱等表征分析，并对处理后的细菌样品进行描电镜分析。他们发现，等离子体处理不仅能有效还原石墨烯并减小其尺寸，还会导致氧化石墨烯表面缺陷增多，形成多个不规则柱状或针尖状突起物，进而导致细胞内含物的外泄及细菌死亡。