طبق تحقیقات محققان دانشگاه‌های یل و هاروارد امریکا، نانولوله‌های کربنی فلزی برای باکتری‌هایی مانند ایی‌کولی سمی‌تر از نانولوله‌های نیمه‌هادی هستند.
نانولوله‌های فلزی باکتری را از بین می‌برند
طبق تحقیقات محققان دانشگاه های یل و هاروارد امریکا، نانولوله‌های کربنی فلزی برای باکتری‌هایی مانند ای کولی سمی‌تر از نانولوله‌های نیمه‌هادی هستند. نتایجی که نشان می‌دهند که ساختار الکترونیکی نانولوله‌ها در هنگام ارزیابی سمیت برای سلول‌ها اهمیت دارد، می‌تواند باعث استفاده از نانولوله‌های دارای پوشش آنتی‌باکتریال برای استریزه کردن بیمارستان‌ها و سایر مکان‌ها شود.
Killing E. Coli
نانولوله‌های تک‌دیواره‌ای برای باکتری‌ها بسیار سمی هستند؛ چرا که نانوساختارها به غشاهای سلولی باکتری آسیب رسانده، سبب می‌شوند تا محتوای سلول به‌سمت خارج تراوش کند. نانولوله‌ها ممکن است سلول‌ها را اکسیده کنند که در این صورت، منجر به مرگ مرگ آن می‌شوند؛ البته این در حالی است که محققان هنوز بر سر این موضوع که چرا نانولوله‌های تک‌دیواره‌ای این قدر برای این میکروب‌ها مضرر هستند، بحث و جدل دارند.
چاد وسیتیس، در دانشگاه هاروارد به‌همراه همکارانش نشان داده‌اند که نانولوله‌های فلزی از نانولوله‌های نیمه‌هادی برای باکتری‌ها سمی‌ترند. محققان از رنگ‌آمیزی رشته‌ها با دو رنگ استفاده کردند: یکی از رنگ‌ها تنها دی‌ان‌ای سلول‌هایی را رنگ می‌کند که به غشای آنها آسیب وارد شده و دیگری دی‌ان‌ای سایر سلول‌ها را رنگ می‌کند. محققان باکتری ایی‌کولی را کشت داده و به آن نانولوله‌ی تک‌دیواره‌ای را افزودند، سپس برای اینکه ببینند چند سلول هنوز زنده است، از روش رنگ‌آمیزی استفاده کردند. تصویربرداری از باکتری‌ها در تماس با نانولوله‌ها با میکروسکوپ الکترونی پایشی صورت گرفت.
SEM images
تیم وسیتیس می‌گویند که نانولوله‌های تک‌دیواره‌ای فلزی بیش از نانولوله‌های نیمه‌هادی در از بین بردن باکتری‌ها موفق هستند؛ چرا که آنها با بیومولکول‌ها بیشتر فعل و انفعال دارند. این محققان نشان می‌دهند که لوله‌های فلزی گلوتامین را که تیول مهم بین‌سلولی است، به نسبت لوله‌های نیمه‌هادی بیشتر اکسید می‌کنند. وسیتیس می‌گوید:«عمل اکسیداسیون مسئول سمیت سلولی لوله‌های فلزی است.» او افزود:«کار ما نشان می‌دهد که ساختار الکترونیکی نانولوله‌های کربنی به هنگام بررسی اثر سمیت بر روی سلول، باید در نظر گرفته شود. این موردی است که در مطالعات قبلی لحاظ نشده بود.» از نانولوله‌های فلزی می‌توان در پوشش‌های آنتی‌باکتریال بیمارستان‌ها استفاده کرد. این پوشش‌ها میتوانند سطوح را استریل کرده، سبب کاهش عفونت‌های بیمارستانی در بیماران شوند، همچنین این پوشش‌ها میتوانند از تجمع میکروارگانیسم‌های محیط بکاهند.
از سویی نانولوله‌های تک‌دیواره‌ای ممکن است سبب آلودگی اکوسیستم‌ها شوند که در این صورت باید برای ارزیابی خطر آلودگی آنها برای محیط زیست تدابیری اندیشیده شود. وسیتیس می‌گوید:«ما تنها نمونه‌های باکتری ایی‌کولی را بررسی کرده‌ایم؛ لذا لازم است تا بررسی کنیم که آیا اثرات نانولوله ها خاص این نوع باکتری هستند یا عمومیت دارند.
نتایج این تحقیق در ای سی اس نانو گزارش شده‌است.
