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功能化金納米材料用于細(xì)菌檢測及多藥耐藥感染治療

發(fā)布時(shí)間:2022-09-28 14:04
  以ESKAPE為代表的多藥耐藥細(xì)菌感染已成為全球公共衛(wèi)生最嚴(yán)重的威脅之一。當(dāng)前,傳統(tǒng)小分子抗生素的開發(fā)越發(fā)困難,已無法應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)峻的多藥耐藥感染。隨著納米醫(yī)學(xué)的發(fā)展,多種基于納米材料的抗菌藥物已被廣泛開發(fā)并用于多藥耐藥感染治療。然而,這些抗菌材料大多具有較高的細(xì)胞毒性,對(duì)哺乳動(dòng)物細(xì)胞也會(huì)造成傷害。金納米材料因其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)和卓越的生物相容性而被廣泛應(yīng)用于生物分析、腫瘤治療、藥物負(fù)載、疾病診斷等各個(gè)領(lǐng)域。最新的研究顯示金納米材料除可用于抗菌藥物負(fù)載外,還可通過表面配體修飾或結(jié)構(gòu)控制獲得抗菌活性,進(jìn)而用于細(xì)菌感染治療。此外,由于獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì),金納米材料(如熒光金納米簇)還被應(yīng)用于細(xì)菌的特異性檢測。目前,開發(fā)基于金納米結(jié)構(gòu)的抗菌物質(zhì)和納米診療探針已成為金納米材料生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用最熱門的方向之一。因此,進(jìn)一步開發(fā)新型金納米材料用于應(yīng)對(duì)細(xì)菌特別是多藥耐藥細(xì)菌感染的診斷與治療,具有十分重要的意義。本文研究了金納米簇、金納米多面體在多藥耐藥細(xì)菌檢測和感染治療方面的應(yīng)用潛力,重點(diǎn)關(guān)注了表面配體、尺寸、晶面構(gòu)型以及抗菌肽結(jié)合對(duì)金納米材料抗菌性能的影響。利用金納米簇的聚集誘導(dǎo)發(fā)光增強(qiáng)效應(yīng)獲得強(qiáng)烈熒光發(fā)... 

【文章頁數(shù)】:130 頁

【學(xué)位級(jí)別】:博士

【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 金納米材料簡介
    1.2 金納米材料的合成
        1.2.1 一鍋法
        1.2.2 Turkevich法
        1.2.3 Brust法
        1.2.4 種子生長法
        1.2.5 模板法
        1.2.6 生物還原
        1.2.7 電化學(xué)還原
        1.2.8 光致還原
        1.2.9 Galvanic置換
        1.2.10 化學(xué)刻蝕
    1.3 金納米材料的理化性質(zhì)
        1.3.1 熒光特性
        1.3.2 局域表面等離子體共振
        1.3.3 表面增強(qiáng)拉曼散射效應(yīng)
        1.3.4 催化活性
        1.3.5 電化學(xué)特性
        1.3.6 光熱效應(yīng)
    1.4 金納米材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.4.1 生物標(biāo)記
        1.4.2 生物傳感
        1.4.3 細(xì)胞和活體成像
        1.4.4 藥物與基因遞送
        1.4.5 癌癥治療
        1.4.6 細(xì)菌感染治療
    1.5 細(xì)菌耐藥性概述
    1.6 本論文的選題意義與研究內(nèi)容
第二章 銀離子誘導(dǎo)金納米簇強(qiáng)烈熒光增強(qiáng)用于鮑曼不動(dòng)桿菌的非標(biāo)記檢測
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 試劑與儀器
        2.2.2 熒光合金納米簇的合成
        2.2.3 鮑曼不動(dòng)桿菌的檢測
        2.2.4 選擇性實(shí)驗(yàn)
        2.2.5 實(shí)際樣品檢測
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 GSH-AuNCs的合成以及銀離子對(duì)GSH-AuNCs的影響
        2.3.2 GSH-AuAgNCs對(duì)鮑曼不動(dòng)桿菌的熒光檢測
        2.3.3 合金熒光探針檢測痰樣中鮑曼不動(dòng)桿菌數(shù)量
    2.4 本章小結(jié)
第三章 巰基嘧啶介導(dǎo)的金納米簇作為納米抗生素用于多藥耐藥細(xì)菌感染治療
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 試劑與儀器
        3.2.2 巰基嘧啶介導(dǎo)金納米簇的合成
        3.2.3 抗菌活性評(píng)價(jià)
        3.2.4 殺菌動(dòng)力學(xué)
        3.2.5 生物被膜形成抑制
        3.2.6 成熟生物被膜清除效率
        3.2.7 細(xì)菌細(xì)胞膜通透性檢測
        3.2.8 細(xì)菌形貌觀察
        3.2.9 耐藥性發(fā)展
        3.2.10 活性氧測量
        3.2.11 氧化酶模擬酶活性
        3.2.12 過氧化物酶模擬酶活性
        3.2.13 細(xì)胞毒性測定
        3.2.14 溶血性測定
        3.2.15 組織切片觀察
        3.2.16 細(xì)胞感染模型
        3.2.17 小鼠感染模型
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 金納米簇的合成與表征
        3.3.2 MIC測定
        3.3.3 AuDAMP的殺菌動(dòng)力學(xué)
        3.3.4 AuDAMP對(duì)細(xì)菌生物被膜的抑制
        3.3.5 細(xì)菌對(duì)AuDAMP的耐藥性發(fā)展
        3.3.6 AuDAMP的抗菌機(jī)制
        3.3.7 AuDAMP的生物相容性
        3.3.8 AuDAMP的體內(nèi)抗菌性能
    3.4 本章小結(jié)
第四章 抗菌肽共軛金納米簇誘導(dǎo)熒光增強(qiáng)和協(xié)同抗菌效應(yīng)
    4.1 引言
    4.2 材料和方法
        4.2.1 試劑與儀器
        4.2.2 AuDAMP與 Dap-AuDAMP的合成
        4.2.3 抗菌活性評(píng)價(jià)
        4.2.4 抑菌圈測量
        4.2.5 殺菌動(dòng)力學(xué)
        4.2.6 細(xì)菌細(xì)胞膜通透性檢測
        4.2.7 細(xì)菌形貌觀察
        4.2.8 細(xì)胞內(nèi)金納米簇的測量
        4.2.9 細(xì)胞內(nèi)ROS測量
        4.2.10 脂質(zhì)過氧化測定
        4.2.11 細(xì)菌DNA損傷
        4.2.12 TUNEL分析
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 AuDAMP與 Dap-AuDAMP的表征
        4.3.2 Dap-AuDAMP的抗菌活性評(píng)價(jià)
        4.3.3 細(xì)胞膜損傷
        4.3.4 Dap-AuDAMP對(duì)細(xì)菌DNA的損傷
        4.3.5 協(xié)同抗菌作用機(jī)制
    4.4 本章小結(jié)
第五章 金納米材料晶面依賴的抗菌活性
    5.1 引言
    5.2 材料與方法
        5.2.1 試劑和儀器
        5.2.2 金納米晶體的合成
        5.2.3 比表面積計(jì)算
        5.2.4 抗菌活性評(píng)估
        5.2.5 抑菌圈測量
        5.2.6 最低抑菌濃度測量
        5.2.7 細(xì)菌細(xì)胞膜通透性檢測
        5.2.8 細(xì)菌形貌觀察
        5.2.9 細(xì)胞內(nèi)ROS測量
        5.2.10 脂質(zhì)過氧化測定
        5.2.11 細(xì)胞內(nèi)GSH測定
        5.2.12 過氧化物酶模擬酶活性
        5.2.13 細(xì)胞乳酸脫氫酶釋放
        5.2.14 β-半乳糖苷酶活性測定
        5.2.15 細(xì)胞ATP水平測定
        5.2.16 細(xì)胞毒性測定
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 金納米晶體表征
        5.3.2 金納米晶體的抗菌活性比較
        5.3.3 細(xì)胞膜損傷觀察
        5.3.4 氧化損傷
        5.3.5 代謝抑制
        5.3.6 生物相容性
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Construction of OVA-stabilized fluorescent gold nanoclusters for sensing glucose[J]. Lu-Liang Wang,Juan Qiao,Li Qi,Xiao-Zhe Xu,Dan Li.  Science China(Chemistry). 2015(09)
[2]Review on Zinc Oxide Nanoparticles: Antibacterial Activity and Toxicity Mechanism[J]. Amna Sirelkhatim,Shahrom Mahmud,Azman Seeni,Noor Haida Mohamad Kaus,Ling Chuo Ann,Siti Khadijah Mohd Bakhori,Habsah Hasan,Dasmawati Mohamad.  Nano-Micro Letters. 2015(03)
[3]金納米粒子的制備方法及在DNA檢測中的應(yīng)用[J]. 譚碧生,曹曉紅,莫志宏.  重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(04)
[4]膠體金納米顆粒的熒光光譜特性[J]. 朱健,王永昌,王勤.  光子學(xué)報(bào). 2003(03)



本文編號(hào):3681798

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