Envolvimento de bactérias por nanofolhas de grafeno para isolamento do ambiente, reativação por sonicação e inativação por irradiação infravermelha próxima

A bioatividade das bactérias Escherichia coli (como um modelo simples para microrganismos) e a interação delas com o ambiente foram controladas por sua captura em nanofolhas de grafeno agregadas. Os grupos funcionais contendo oxigênio de nanofolhas de óxido de grafeno quimicamente esfoliadas de camada única foram reduzidos pela melatonina como um antioxidante biocompatível. Enquanto cada uma das suspensões de grafeno (óxido) e solução de melatonina não mostraram separadamente quaisquer efeitos de inativação consideráveis ​​sobre as bactérias, a agregação das folhas na suspensão bacteriana de melatonina resultou no aprisionamento das bactérias dentro das folhas agregadas, ou seja, uma espécie de inativação. As bactérias presas nas camadas agregadas eram biologicamente desconectadas de seu ambiente, porque não podiam proliferar em um meio de cultura e consumir a glicose de seu ambiente. No entanto, depois de remover as folhas da superfície dos microrganismos por meio de sonicação, eles puderam interagir novamente com o ambiente. As bactérias reativadas consumiam glicose e podiam se proliferar; ou seja, eles estavam vivos dentro das folhas de grafeno agregadas (aqui, pelo menos por 24 h). As bactérias vivas presas podem ser inativadas fototermicamente para sempre por irradiação infravermelha próxima a 808 nm. Estes resultados sugerem que as nanofolhas de grafeno podem servir potencialmente como um material encapsulante para a entrega de tais microrganismos e como um agente fototérmico eficaz para a inativação dos microrganismos envoltos em grafeno.