本文選題：Zn-CuO　切入點(diǎn)：多刺結(jié)構(gòu)　出處：《江蘇大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：β-內(nèi)酰胺等抗生素是臨床上抑制手術(shù)或者外源細(xì)菌性感染的常用藥物,然而其濫用導(dǎo)致的細(xì)菌抗藥性大幅增強(qiáng)逐步暴露出了傳統(tǒng)抗生素治療的弊端。與抗生素類抗菌有機(jī)藥物相比,納米無機(jī)抗菌材料因為制備簡便、價格低廉和性能穩(wěn)定等優(yōu)勢受到了專家學(xué)者的青睞。通過納米合成技術(shù)的優(yōu)化,具有特殊性能的納米無機(jī)抗菌材料可以進(jìn)一步設(shè)計制備復(fù)合材料,以適用于設(shè)備抗菌、抗菌敷料等多個領(lǐng)域,且在發(fā)揮抗菌作用的同時能有效避免耐藥菌株的產(chǎn)生。銅和鋅元素是人體必需的微量元素,利用他們設(shè)計和制備新型抗菌材料,不僅可以取代價格昂貴的抗菌性銀納米粒子,而且可直接作為醫(yī)用敷料添加劑避免創(chuàng)口感染,有效促進(jìn)創(chuàng)口的愈合進(jìn)程。本工作利用綠色超聲化學(xué)輔助制備了鋅摻雜氧化銅(Zn-CuO)納米抗菌顆粒,并將其負(fù)載于氧化石墨烯(GO)納米片構(gòu)建了新型Zn-CuO@GO復(fù)合抗菌材料,系統(tǒng)研究了兩種材料的抗菌行為與機(jī)制;通過Zn-CuO@GO穩(wěn)定的Pickering高內(nèi)相乳液模板制備了可剝離型多孔抗菌生物泡沫敷料,詳細(xì)研究了抗菌泡沫的加速創(chuàng)面?zhèn)谟闲阅�。主要研究�?nèi)容如下:(1)多刺Zn-CuO納米顆粒的可控制備和抗菌行為與機(jī)理研究通過綠色超聲化學(xué)過程制備了多刺的鋅摻雜氧化銅(Zn-Cu O)納米顆粒,并通過調(diào)控超聲頻率、反應(yīng)時間和原料劑量比,通過產(chǎn)物形貌的變化闡述了納米顆粒的形成機(jī)理。利用透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、激光共聚焦顯微鏡(LCSM)等對產(chǎn)物多刺Zn-CuO的理化性質(zhì)進(jìn)行了表征,結(jié)合傳統(tǒng)的平板涂布法、生長曲線法和抑菌圈法對多刺Zn-CuO的抗菌性能進(jìn)行了分析和驗證。結(jié)果表明,多刺Zn-CuO納米顆粒表現(xiàn)出極強(qiáng)的抗菌活性,黑暗條件下10分鐘內(nèi)可殺死99.0%的細(xì)菌,并在營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基中顯著阻礙細(xì)菌生長。抗菌機(jī)理分析表明,多刺Zn-CuO納米顆�？蓪�(xì)菌產(chǎn)生物理損傷,即通過細(xì)菌膜上的納米穿刺作用加速其細(xì)胞質(zhì)泄漏,從而導(dǎo)致細(xì)菌死亡。為了進(jìn)一步驗證納米結(jié)構(gòu)對細(xì)菌膜損傷和細(xì)菌滅殺的影響,制備出了具有兩個尖端的Zn-CuO納米棒實施抗菌作用的對比研究。研究發(fā)現(xiàn),多維納米結(jié)構(gòu)的多刺狀Zn-CuO與一維結(jié)構(gòu)的棒狀Zn-CuO有著不同的抗菌行為,前者表現(xiàn)出了更優(yōu)異的抗菌活性。構(gòu)效作用結(jié)果充分證明了納米結(jié)構(gòu)對Zn-CuO抗菌活性的重要性,也為無機(jī)納米粒子物理滅殺細(xì)菌提供了新的途徑。(2)多刺Zn-CuO@氧化石墨烯(Zn-CuO@GO)復(fù)合材料的制備及其抗菌行為與機(jī)理研究為了進(jìn)一步提高多刺Zn-CuO抗菌顆粒的結(jié)構(gòu)剛性和延展性,利用綠色超聲化學(xué)過程將多刺Zn-CuO負(fù)載在氧化石墨烯(GO)納米片上,成功構(gòu)建了Zn-CuO@GO復(fù)合抗菌材料。結(jié)合多種表征手段和分析,探討了Zn-CuO的負(fù)載機(jī)理、效率以及不同實驗參數(shù)的影響;運(yùn)用細(xì)菌計數(shù)和平板涂布等方法測試了Zn-CuO@GO復(fù)合材料的抗菌活性,利用激光共聚焦和TEM進(jìn)一步驗證了抗菌機(jī)理。結(jié)果表明,制備的Zn-CuO@GO具有的顯著的抗菌活性;由于多刺Zn-CuO和GO的組合抗菌能力,Zn-CuO@GO可以加速細(xì)菌“裂解”,在與細(xì)菌接觸10分鐘內(nèi)實現(xiàn)細(xì)菌的完全滅殺。在透射電子顯微鏡和掃描電子顯微鏡的共同輔助下,推測了Zn-CuO@GO增強(qiáng)的抗菌機(jī)理,即:通過物理吸附、納米穿刺和包裹的協(xié)同作用,Zn-CuO@GO可穿透并包裹到細(xì)菌膜上以破壞細(xì)菌完整性,同時誘導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)滲漏,從而剝奪細(xì)菌與外界氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)的交換,最終導(dǎo)致細(xì)菌破裂和死亡。(3)Zn-CuO@GO穩(wěn)定的Pickering高內(nèi)相乳液模板構(gòu)建可剝離型多孔抗菌生物泡沫敷料及其愈傷性能的研究將制備獲得的Zn-CuO@GO作為穩(wěn)定離子、少量細(xì)胞培養(yǎng)級Tween 80作為輔助乳化劑,構(gòu)建了Pickering高內(nèi)相乳液(HIPEs)模板。通過引發(fā)外相中多糖骨架單體(乙烯基修飾硫酸軟骨素)和功能單體(4-乙烯基苯硼酸)的聚合,成功制備了可剝離型多孔抗菌生物泡沫醫(yī)用敷料。利用紅外光譜(FT-IR)、拉曼光譜、SEM和激光共聚焦等表征測試手段分析了多孔抗菌生物泡沫醫(yī)用敷料的化學(xué)組成和形貌結(jié)構(gòu)等理化性質(zhì),探討了Zn-CuO@GO作為乳液模板的穩(wěn)定粒子對多孔抗菌生物泡沫敷料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、剛性和延展性的影響;結(jié)合抗菌、愈傷和HE病理學(xué)染色實驗研究了多孔抗菌生物泡沫敷料加速傷口愈合的效果。結(jié)果表明,多孔抗菌生物泡沫通過可逆的多價苯硼酸/順式二醇相互作用能有效粘附創(chuàng)口,并在葡萄糖溶液作用下實現(xiàn)無痛剝離,并且顯著加速創(chuàng)口愈合。
[Abstract]:Zinc - doped copper oxide ( Zn - CuO ) nanoparticles were prepared by means of green ultrasonic chemical process .

【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TB34

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1 吳潤潤;鋅摻雜氧化銅納米顆粒及其復(fù)合材料的制備與其抗菌、愈傷性能和機(jī)理研究[D];江蘇大學(xué);2017年

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本文編號：1711891