Az antibiotikumok – a mikroorganizmusok által termelt természetes termékek, amelyek képesek megakadályozni a baktériumok szaporodását és így gyógyítani a fertőző betegségeket – felfedezése forradalmasította az orvosi terápiát; az antibiotikumok túlzott és helytelen használata azonban kulcsfontosságú tényező volt az antibiotikum-rezisztencia kialakulásában. Most az antibiotikumok korszaka a végéhez közeledik, és új antibakteriális szerekre van szükség.
Az elmúlt években a tanulmányok az antibakteriális reagensek ígéretes alternatívájaként számoltak be a nanorészecskékről, mivel antibakteriális aktivitásuk számos biomedicinális alkalmazásban alkalmazható. A nanorészecskék hatékony eszközei lehetnek számos patogén és antibiotikum-rezisztens mikroorganizmus megfékezésének. Számos fém nanorészecske közül az Ag-NP-ket (ezüst nanorészecskék) intenzíven tanulmányozták antibakteriális aktivitásuk különleges tulajdonságai miatt. Az Ag-NP-k több mint 650 mikroorganizmus, köztük baktériumok (gram-pozitív és negatív), gombák és vírusok ellen bizonyultak hatékonynak, azonban az antimikrobiális hatás pontos mechanizmusa nem teljesen ismert. Az Ag-NP mikroorganizmusokkal való érintkezése a nanorészecskék peptidoglikánhoz és a sejtmembránhoz való tapadását, a sejt belsejébe való behatolását, ROS (reaktív oxigén) indukcióját, és az intracelluláris struktúrák károsodását okozhatja.
A csupasz Ag-NP-k azonban aggregálódnak, amikor baktériumokkal érintkeznek; így elveszítik aktív felületüket és gyengébb antibakteriális aktivitást mutatnak. E probléma leküzdésére grafén anyagokból és Ag-NP-kből vagy más fém nanorészecskékből álló nanokompozitokat lehet előállítani. Az oxigéntartalmú funkciós csoportokkal rendelkező GO (grafén-oxid) vízben oldódik, és ezért biokompatibilisebb, mint az érintetlen grafén.
Ennek eredményeként az Ag-alapú GO nanokompozitok antibakteriális hatóanyagként használhatók. A grafénalapú kompozitok antimikrobiális tulajdonságairól azonban korlátozottak az információk, és a toxicitás vagy a toxicitás hiányának mechanizmusai nem teljesen tisztázottak. Erről részletesebb leírás a következő cikkünkben olvashat.