2023年4月5日，校（院）新发传染病溯源与防控协同创新中心张忠团队在学术期刊Science of the Total Environment（影响因子：10.753）在线发表题为“Graphene oxide affects bacteriophage infection of bacteria by promoting the formation of biofilms”的氧化石墨烯（GO）风险评估的最新研究成果。
氧化石墨烯（GO）作为一种多功能纳米材料，已广泛应用于生物医药、印染、储能/转换、传感器等领域。随着大量的生产和应用，将不可避免地导致GO环境释放水平增高，从而产生二次生态效应。尽管大量研究表明GO对细菌生长有显著影响，GO对噬菌体感染细菌的影响仍未探索。
研究团队探讨了GO对水环境中微生物互作平衡的负面影响。确定了释放到水环境中低浓度GO影响噬菌体感染细菌几个关键原因。首先，低剂量GO可以促进细菌增殖。其次，GO和细菌形成保护性复合物，为细菌生长提供庇护所，抑制噬菌体侵染。第三，GO自身的负电荷排斥同样带负电荷的噬菌体，阻碍其感染细菌，从而促进细菌增殖。最后，对GO暴露的污水进行测序分析，发现GO促进了水生环境中细菌丰富度和多样性的增加。因此，研究团队推测GO释放到水环境中会破坏细菌和噬菌体之间现有的生态平衡，阻碍噬菌体感染，从而导致细菌过度繁殖，造成水体动植物受次生生态危害。此外，水体中有害细菌的繁殖可能会增加传播疾病的风险，从而对人类健康构成威胁。因此，需要进一步考虑释放到水体中的GO引起的生态效应变化。
这些研究为GO如何影响水生环境中的细菌-噬菌体相互作用机制提供了第一手证据，并首次在噬菌体角度对GO风险评估提供了宝贵的见解。
GO影响细菌噬菌体互作示意图
新发传染病溯源与防控协同创新中心负责人张忠教授为本文通讯作者，生命科学学院王海军博士与临床与基础医学院（基础医学研究所）张瑞玲副教授为共同通讯作者。附属省立医院博士研究生张心雨为第一作者，临床与基础医学院（基础医学研究所）硕士研究生李莹为并列第一作者。
本研究获国家自然科学基金面上项目（81572028），山东省医药卫生科技发展计划项目（202202050562）和山东省第一医科大学（山东省医学科学院）青年优秀后备人才计划项目共同资助。
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