【摘要】：納米技術(shù)的發(fā)展為應(yīng)對致病菌帶來的危害提供了一種全新的解決手段,因為納米尺度下的抗菌劑擁有更大的比表面積以及更優(yōu)異的抗菌性能,因此得到了廣泛的研究和應(yīng)用。石墨烯是由二維平面上單個碳原子以sp2雜化緊密堆積而成的2-D蜂窩狀納米晶格材料,氧化石墨烯(GO)屬于石墨烯的衍生物,具有比表面積大、吸附性能優(yōu)異、生物相容性良好等特點,而且對細菌、真菌和植物病原菌具有一定的抑制和殺滅作用,這些優(yōu)異性能使其成為抗菌復(fù)合材料的理想載體,并在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中引起了研究者越來越多的關(guān)注。。銀系抗菌劑具有抗菌譜廣、抗菌活性高、耐久性好以及抗耐藥性等特點,成為一類備受關(guān)注的納米抗菌劑。本文分別選用單質(zhì)銀納米粒子和鹵化銀納米粒子為納米抗菌劑,利用GO為銀系抗菌劑的載體,且在體系中分別引入接觸抗菌的吡啶季銨鹽,成功制備了兩類具有多重抗菌作用的氧化石墨烯基銀系抗菌納米復(fù)合材料。具體內(nèi)容如下:新型氧化石墨烯基磁性載銀納米復(fù)合材料體系:首先通過4-乙烯基吡啶均聚反應(yīng)和季銨化反應(yīng)制備含硅烷偶聯(lián)劑的NPVP季銨化聚合物,然后通過配體交換將NPVP包覆到Fe304表面上,得到表面帶正電荷的Fe304@NPVP。利用GO表面的負電荷性質(zhì)通過靜電引力將Fe304@NPVP納米粒子負載到GO上,然后利用還原劑還原AgN03溶液,得到基于GO的載Ag可回收多重抗菌復(fù)合材料(MGO@NPVP-Ag)。利用傅立葉紅外光譜儀(FT-IR)、粉末X射線衍射儀(XRD)和透射電子顯微鏡(TEM)等對制備的MGO@NPVP-Ag的結(jié)構(gòu)和形貌等進行表征分析。Zeta電位測量結(jié)果表明,當抗菌復(fù)合材料所處微環(huán)境從正常生理pH條件轉(zhuǎn)為酸性條件時,MGO@NPVP-Ag具有電荷翻轉(zhuǎn)的能力即材料表面電荷由負電翻轉(zhuǎn)為正電。在納米系統(tǒng)中引入磁性Fe304 NPs,利用磁場分離可以實現(xiàn)MGO@NPVP-Ag的循環(huán)再利用。選用革蘭氏陰性菌(大腸桿菌,E.coli)和革蘭氏陽性菌(金黃色葡萄球菌,S.aaureus)為實驗菌種,對納米復(fù)合材料做了一系列的抗菌性能測試(抑菌圈、最小抑菌濃度和抗菌動力學(xué)等實驗)。同時選用小鼠胚胎成纖維細胞系分別對抗菌復(fù)合材料的細胞毒性進行測試。抗菌實驗表明:MGO@NPVP-Ag納米復(fù)合材料具有優(yōu)異的抗菌活性,接觸2 h后對兩種細菌的殺菌效率都接近100%。細胞毒性實驗表明:MGO@NPVP-Ag納米復(fù)合材料具有良好的生物相容性,即使在25倍MIC的高濃度下(800 μg/mL),NIH-3T3細胞的存活率依然高達75%左右。氧化石墨烯基溴化銀納米復(fù)合材料體系:首先以均聚和共聚方式得到P4VP均聚物和P(VP-HEMA)共聚物,然后用1-溴正己烷分別與兩種聚合物進行季銨化反應(yīng),得到兩種季銨鹽。隨后利用對甲苯磺酸銀的溶液分別在兩種季銨鹽上原位沉淀制備季銨鹽包覆的溴化銀納米粒子,利用GO表面的負電荷性質(zhì)通過靜電引力將制備的兩種季銨鹽包覆的溴化銀納米粒子負載到GO上,得到具有多重抗菌作用的基于GO的兩類溴化銀納米復(fù)合材料。利用傅立葉紅外光譜儀(FT-IR)、粉末X射線衍射儀(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)和X射線光電子能譜儀(XPS)等對制備的兩種氧化石墨烯基溴化銀納米復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和形貌等進行表征分析。選用革蘭氏陰性菌(大腸桿菌)和革蘭氏陽性菌(金黃色葡萄球菌)分別對兩種氧化石墨烯基溴化銀納米復(fù)合材料做了一系列的抗菌性能測試(抑菌圈、最小抑菌濃度和抗菌動力學(xué)等實驗)。同時選用小鼠胚胎成纖維細胞系分別對兩種抗菌復(fù)合材料的細胞毒性進行測試�？咕鷮嶒灪图毎拘詫嶒灡砻�:GO-NP(VP-co-HEMA)@AgBr 比 GO-NPVP@AgBr 的抗菌活性略強,并且GO-NP(VP-co-HEMA)@AgBr的生物相容性更好,對哺乳動物細胞的毒性更低,復(fù)合材料濃度在800 μg/mL時,NIH-3T3細胞的存活率仍然為81.45%,因此在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域更具有應(yīng)用前景。
【圖文】：

離子的抗菌機理，但至今對其抗菌機理仍然沒有得出一致的定論，主要說法包括Ａｇ納逡逑米粒子對細胞壁膜的直接破壞、ＤＮＡ的破壞、活性氧對膜和ＤＮＡ的破壞、呼吸鏈的受逡逑阻、胞內(nèi)蛋白的破壞等生物學(xué)作用（如圖１．１）［３２］。逡逑１邋Ｄｉｒｅｃｔ邋ｐｈｙｓｉｃａｌ邋ｍｅｍｂｒａｎｅ逡逑ｄａｍａｇｅ邋ａｎｄ邋ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ邋ｏｆ邐２：邋ＲＯＳ－ｂａｓｅｄ邋ｌｉｐｉｄｓ逡逑Ａｇ＋邋ａｎｄ邋．ＡｇＮＰｓ邋ｗｉｔｈ邋ｐｒｏｔｅｉｎｓ邐邐邋ａｎｄ邋ＤＮＡ邋ｄａｍａｇｅ逡逑ｏｆ邋ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ邋ｃｈａｉｎ邐ｙ＊－＂＂逡逑廠邐Ｒ0ｓ邐Ａ逡逑Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ邋ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ邐從邐＾邋Ｖ逡逑Ｈｉｇｈｃ．邋ＡｇＮＰｓ邐－Ｖ逡逑ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ邐＾逡逑＾邋Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ａｇ＋邋ｗｉｔｈ逡逑ｉｎｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ邋ｐｒｏｔｅｉｎｓ邐Ａｇ＇ｂａｓｅｄ邋ＤＮＡ逡逑圖１．１邋ＡｇＮＰｓ的抗菌機理示意圖逡逑目前主要有兩種機理假設(shè)：逡逑（１）

金屬納米材料逡逑納米材料多指尺寸在１－１００邋ｎｍ之間的無機金屬或無機金屬氧化物，金屬粒子相比，，這種新型納米材料都具有不同的電子和原子結(jié)構(gòu)，催化、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用。近年來，金屬納米粒子、氧化銅等納米粒子在抗菌領(lǐng)域的應(yīng)用研宄越來越廣泛。Ａｐｐｌｅｒｏｔ的抗菌機理進行了研究，生物掃描電鏡顯示ＣｕＯ納米粒子傾向于面然后破壞細胞膜的完整性。同時實驗研宄發(fā)現(xiàn)，在ＣｕＯ水懸浮
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB33

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 張華;孫慶德;王瑞芳;張雯;張鳳;;石墨烯基季銨鹽的制備及其抗菌性能[J];天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2015年02期

2 李華佳;辛志宏;胡秋輝;;食品納米技術(shù)與納米食品研究進展[J];食品科學(xué);2006年09期

本文編號：2612353