近几年，世界上频繁出现疫情，如SARS、COVID-19等。这些疫情给社会稳定和国民经济发展带来严重威胁。因此，阻断传染性病原体的传播已成为当前研究热点。开发新型的高效生物防护材料，为应对未来疫情提供有效控制手段意义重大。目前，防护口罩和防护服主要使用的是驻极体处理聚丙烯熔喷非织造材料。然而，它们无法灭活纺织品表面残留的病毒，这给预防交叉感染带来了严重挑战，特别是在废物收集、运输和处置方面。因此，迫切需要开发具有病毒灭活能力的织物材料。

近期，浙江理工大学博彩网站推荐 刘向东教授和浙江大学刁宏燕教授在研究具有病毒灭活能力的纤维材料领域取得新进展。研究发现一种新型L-Cys@Cu金属有机框架（MOF）纳米纤维，将其嵌入棉纤维表面可制成抗病毒抗菌织物。相关成果发表于国际权威学术期刊Advanced Fiber Materials（IF=17.2），通讯作者为博彩网站推荐 刘向东教授和浙江大学刁宏燕教授。博彩网站推荐 2020级博士研究生肖远香为第一作者，我校为第一通讯单位。

在研究前期，课题组已发现了一系列具有高效、持久抗菌性能的纺织材料（Carbohydrate Polymers, 2019；Journal of Materials Chemistry A, 2020；Chemical Engineering Journal, 2023），然而这些纺织材料均不具备抗病毒性能。难以在突发疫情时为人体提供有效的防护。

本研究首先合成了一种新型的L-Cys@Cu MOF纳米纤维，该MOF由Cu(II)和L-Cys组成，其中Cu(II)和L-Cys通过配位键连接形成MOF的基本单元，而基本单元之间则通过L-Cys的羧基（COO-）之间的离子键相互连接（图1a）。制备的L-Cys@Cu MOF纳米纤维表面光滑，直径为100 – 200 nm（图1b，c）。

图1. L-Cys@Cu MOF纳米纤维的制备流程和形貌图

接着通过诱导原位生长的方法使L-Cys@Cu MOF纳米纤维成功嵌入在棉纤维表面，如图2所示。并通过循环6次原位生长处理使L-Cys@Cu MOF纳米纤维在棉纤维表面形成了非常致密的分布。

图2. MCF/L-Cys@Cu-6织物的制备流程及棉纤维表面形貌图

图3a-d展示了L-Cys@Cu MOF纳米纤维与细菌接触可导致细菌结构破坏。图3e-h的透射电镜图像显示phi-x174和H1N1-PR8病毒在与MCF/L-Cys@Cu-6织物接触后都出现了严重的扭曲和碎裂。推测这是由于L-Cys@Cu纳米纤维的MOF结构提供更多亲蛋白位点（图3i），导致病毒外壳蛋白变性而实现病毒灭活功能。

图3. 与MCF/L-Cys@Cu-6织物接触后的细菌和病毒形貌图（a-h）。L-Cys@Cu MOF纳米纤维的抗病毒机制（i）。

此外，这种具有显著抗病毒和抗菌性能的织物，还具有无毒可靠，穿着舒适等优点。

该研究成果获国家自然科学基金项目（No. 51873195, 51803186），浙江省自然科学基金项目（No. 51803186），浙江省高层次人才专项支持计划（No. 2021R51003）和国家重点研发计划（No. 2021YFA1301100、2021YFA1301101）的支持。

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//doi.org/10.1007/s42765-023-00365-6

作者简介：

刘向东，博士，教授，博士生导师，钱江特聘教授。主持国家自然科学基金项目、省自然科学基金重点项目等20余项。主要从事纤维材料表面功能化研究，创立了“雾聚合”方法用于纺织面料功能性整理。发表SCI收录论文160余篇，包括Chemical Society Reviews，ACS Nano，Chemical Engineering Journal，Green Chemistry等知名期刊，获得省部级奖励3项，主编高等学校十三五规划教材《高分子化学》1部。