众所周知，块状的黄金是呈化学惰性的，但是当黄金颗粒的尺寸降低到纳米或亚纳米尺寸时，它们便会具有非常优异的物理和化学性质。 新加坡国立大学的一组研究人员发现，尺寸小于2 nm的金纳米颗粒是抗菌的 ，可以 杀死革兰氏阳性和革兰氏阴性细 菌 （革兰氏染色法用以鉴别细菌，把众多的细菌分为两大类，革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。大多数化脓性球菌都属于革兰氏氏阳性菌，它们能产生外毒素使人致病，而大多数肠道菌多属于革兰氏阴性菌，它们产生内毒素，靠内毒素使人致病）。因此，这些金纳米颗粒能够被用作广谱抗菌剂，甚至有助于抗生素对耐药性超细颗粒的抑制，这在全世界范围内也正在成为人们所关注的严重的健康问题。

纳米团簇杀死细菌的过程

研究人员解释说：“我们所观察到的抗菌活性可归因于金纳米颗粒的超小尺寸，这使得它们能够更好地与细菌相互作用。这些粒子和细菌之间的相互作用可能会导致细菌细胞中产生代谢失衡，使得细胞内活性氧（ROS）有所增加，这对细菌来说无疑是致命的。”

金纳米颗粒具有与费米电子波长（约1nm）相当的尺寸，因此其也称为纳米团簇。它们不同于较大的纳米颗粒和特征结构，因为其含有离散的电子状态。这意味着它们具有分子的性质，例如量子化的充电，HOMO-LUMO转变、分子磁性，分子手性和强发光性能。

金纳米颗粒可以有效地发生催化反应，这是一个来证明其性质差异的很典型的例子，例如苯乙烯的双氧选择性氧化。相比之下，大于2nm的金纳米颗粒对于该反应是完全无活性的。

毁灭性的破坏细菌

由Jianping Xie领导的团队发现，由于金纳米团簇的超小尺寸，其具有高的表面体积比，因此金纳米簇可以杀死各种细菌。在他们的实验中，研究人员测试了革兰氏阳性和革兰氏阴性的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、表皮葡萄球菌、和绿脓杆菌。

Xie说：“当细菌与金纳米团簇结合时，这些颗粒的活性表面可以引起细菌细胞中的代谢失衡，从而导致细胞内产生活性氧的数量增加，从而使细菌不可逆转的被破坏，最终杀死细菌。” 相比之下，当纳米颗粒超过2nm时，此时的纳米颗粒不具备抗菌性。

无明显毒性

他说：“金纳米颗粒可以帮助对抗耐抗生素的超级细菌的发展。更重要的是，当在正常人类细胞（结肠和血管细胞）中进行测试时，纳米团簇没有显示出任何明显的毒性。这种生物相容性也可能是将该技术应用到实际生活的另一优势。“

该小组在ACS Nano DOI：10.1021 / acsnano.7b02035中做了详细的工作报告，目前他们也正试图通过工程物理化学来进一步提高纳米簇的抗菌活性。Xie说：“我们也在努力证明金纳米颗粒在小鼠实验研究中的功效。”

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