發(fā)布時間：2017-06-04 12:20

  本文關(guān)鍵詞：納米銀復(fù)合物的制備及其抗菌機制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：抗生素的廣泛使用導(dǎo)致耐藥性細(xì)菌的擴散,新型抗菌材料的研發(fā)成為當(dāng)前最為緊迫的研究課題之一。無機抗菌劑的安全性高,效力持久,并且能抑制耐受抗生素的細(xì)菌,已經(jīng)陸續(xù)得到開發(fā)與應(yīng)用。隨著納米科技的發(fā)展,載銀納米復(fù)合物被用于抗菌研究,納米銀復(fù)合物的抗菌性能與其物理化學(xué)特性密切相關(guān),然而其抗菌的分子機制尚不明晰。本研究通過合成一系列不同理化性質(zhì)的納米銀復(fù)合物,研究納米顆粒的表面電位及其催化自由基的能力等特征對其抗菌能力的影響。以聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)為表面活性劑,采用化學(xué)還原法制得具有表面電位依次增加的納米銀顆粒Ag NPs-P1、Ag NPs-P2和Ag NPs-P3,通過抑菌環(huán)實驗、比濁法和測定最小抑菌濃度的方法檢測其抗菌性能。結(jié)果顯示,三種納米銀的抗菌能力依次為Ag NPs-P3Ag NPs-P2Ag NPs-P1。以石墨烯為載體,PDDA為修飾劑制備得到催化性能依次增加的納米復(fù)合物Ag NPs-P3、Ag NPs-GE和Ag/AgCl/rGO,但其抗菌能力則為Ag NPs-P3Ag/AgCl/rGOAg NPs-GE。以上結(jié)果表明,納米銀表面正電位的增加能夠增強其抗菌作用,但與其體外自由基催化能力不相關(guān)。腎臟是維持機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的重要器官,因此我們研究了納米銀對人和小鼠腎小管上皮細(xì)胞系(HK2和MRTEC)的毒性。結(jié)果顯示,HK2和MRTEC細(xì)胞經(jīng)10 ppm的納米銀處理24小時后,均有86%以上的細(xì)胞存活率。而在該劑量下,納米銀能夠完全抑制并殺死金黃色葡萄球菌和銅綠假單胞菌。以封閉群ICR小鼠建立皮膚燙傷模型,研究Ag NPs-P3對小鼠皮膚燙傷的治療效果,發(fā)現(xiàn)納米銀能夠明顯促進小鼠皮膚燙傷的愈合及其膠原蛋白的特征性成分羥輔氨酸的增加。因此,我們認(rèn)為該納米銀具有較高的生物安全性且能應(yīng)用于燙傷治療。進一步研究自由基在納米銀抗菌過程中的作用,我們發(fā)現(xiàn)自由基清除劑N-乙酰半胱氨酸(NAC)能夠完全消除納米銀的抗菌性能,但納米銀抗菌性能與其體外催化自由基能力無線性關(guān)系。假設(shè)納米銀是通過特定生物途徑在細(xì)菌體內(nèi)產(chǎn)生自由基而損傷細(xì)菌,為揭示納米銀抗菌的具體分子機制,借助致變劑EMS篩選到11株具有不同銀耐受能力的菌株,且經(jīng)不同形式的銀處理后其體內(nèi)自由基的變化與其銀耐受能力不完全一致。以上結(jié)果表明,納米銀抗菌是通過特定生物途徑在細(xì)菌體內(nèi)產(chǎn)生自由基及其自由基之外的通路一起作用。我們正在對銀耐受菌株和銀敏感菌株進行全基因組測序,以期找到與銀耐受的相關(guān)基因,這些基因在納米銀抗菌中的作用還有待進一步研究。
【關(guān)鍵詞】：納米銀抗菌劑 自由基 生物安全性 抗菌機制 銀耐受菌株
【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】：2016
【分類號】：R318.08;TB383.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 第一章 緒論13-22
• 1.1 納米銀顆粒概述13
• 1.2 研究的目的和意義13-14
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析14-18
• 1.3.1 納米銀及其復(fù)合物的制備方法14-16
• 1.3.1.1 直接制備法14-15
• 1.3.1.2 間接還原法15-16
• 1.3.2 納米銀及其復(fù)合物的抑菌殺菌研究進展16
• 1.3.3 納米銀及其復(fù)合物的生物安全性研究16-17
• 1.3.4 納米銀及其復(fù)合材料抗菌機制的研究進展17-18
• 1.4 研究內(nèi)容18-20
• 1.4.1 不同表面電位納米銀材料的制備及其抗菌性能檢測18-19
• 1.4.1.1 不同表面電位納米銀的制備18-19
• 1.4.1.2 不同表面電位納米銀抗菌性能的檢測19
• 1.4.2 不同催化能力的納米銀復(fù)合物的制備及其抗菌性能檢測19
• 1.4.2.1 不同自由基催化性能納米銀復(fù)合物的制備19
• 1.4.2.2 不同自由基催化能力納米銀復(fù)合物的抗菌性能檢測19
• 1.4.3 納米銀的生物安全性及其應(yīng)用19-20
• 1.4.3.1 納米銀的生物安全性19
• 1.4.3.2 納米銀的在燙傷治療中的應(yīng)用19-20
• 1.4.4 納米銀抗菌機制的研究20
• 1.4.4.1 自由基在納米銀抗菌過程中的作用20
• 1.4.4.2 不同銀耐受性菌株的篩選和性能檢測20
• 1.5 技術(shù)路線20-22
• 第二章 不同表面電位納米銀的制備及其抗菌性能22-39
• 2.1 材料和儀器22-23
• 2.1.1 實驗試劑22
• 2.1.2 實驗儀器22-23
• 2.1.3 培養(yǎng)基的配制23
• 2.2 不同表面電位納米銀的制備及其表征23-24
• 2.2.1 制備過程23-24
• 2.2.2 納米銀表面正電荷調(diào)控24
• 2.2.3 測試與表征24
• 2.3 納米銀表面電位對其抗菌性能影響24-26
• 2.3.1 不同表面電位的納米銀與細(xì)菌的相互作用24-25
• 2.3.2 不同表面電位的納米銀抗菌性能的測試25-26
• 2.3.2.1 抑菌環(huán)試驗25
• 2.3.2.2 比濁法測定納米銀的抑菌性能25-26
• 2.3.2.3 納米銀的最小殺菌濃度(MBC)的測定26
• 2.4 結(jié)果與討論26-38
• 2.4.1 不同表面電位納米銀的制備26
• 2.4.2 納米銀的表征測試26-32
• 2.4.2.1 納米銀的光學(xué)性質(zhì)26-29
• 2.4.2.2 納米銀的形貌及其尺寸29-32
• 2.4.2.3 不同電位納米銀的濃度及其表面Zeta電位32
• 2.4.3 納米銀表面正電荷的增加可以增強其抗菌性能32-38
• 2.4.3.1 不同正電荷納米銀對細(xì)菌的吸附能力32-33
• 2.4.3.2 不同正電荷納米銀的抑菌環(huán)測試33-34
• 2.4.3.3 不同正電荷納米銀的抑菌性能測試34-36
• 2.4.3.4 不同正電荷納米銀的MBC測定36-38
• 2.5 本章小結(jié)38-39
• 第三章 不同催化能力納米銀復(fù)合物的制備及其抗菌性能檢測39-46
• 3.1 試劑及儀器39
• 3.1.1 實驗試劑39
• 3.1.2 實驗儀器39
• 3.2 不同催化性能納米銀的制備和表征39-41
• 3.2.1 高抗菌性納米銀Ag NPs-P3的制備和表征39-40
• 3.2.2 石墨烯納米銀Ag NPs-GE的制備和表征40
• 3.2.3 石墨烯負(fù)載Ag/Ag Cl納米粒子（Ag/Ag Cl/r GO）的制備和表征40-41
• 3.2.3.1 氧化石墨烯的制備40-41
• 3.2.3.2 Ag/Ag Cl/r GO納米材料的制備41
• 3.2.3.3 Ag/Ag Cl/r GO納米材料的表征測試41
• 3.3 不同納米銀復(fù)合物體外產(chǎn)生自由基能力及其殺菌能力的檢測41-42
• 3.3.1 納米銀復(fù)合物體外產(chǎn)生自由基能力的檢測41-42
• 3.3.2 納米銀復(fù)合物殺菌性能的檢測42
• 3.4 結(jié)果與討論42-44
• 3.4.1 不同催化能力的納米銀復(fù)合物制備和表征42-44
• 3.4.1.1 納米銀Ag NPs-P3的制備及表征42
• 3.4.1.2 Ag NPs-GE納米銀的制備及表征42
• 3.4.1.3 Ag/Ag Cl/r GO納米材料的制備及表征42-44
• 3.4.2 納米銀復(fù)合物體外催化自由基的能力與其抗菌能力不對等44
• 3.5 本章小結(jié)44-46
• 第四章 納米銀的生物安全性及其應(yīng)用46-55
• 4.1 材料、試劑和儀器46-47
• 4.1.1 細(xì)胞系與實驗動物46
• 4.1.2 實驗試劑46-47
• 4.1.3 實驗儀器47
• 4.1.4 培養(yǎng)基的配制47
• 4.2 實驗方法47-50
• 4.2.1 納米銀的生物安全性研究47-48
• 4.2.2 小鼠燙傷模型的建立及其納米銀治療48
• 4.2.3 小鼠燙傷愈合情況的評定48-50
• 4.2.3.1 直接觀察法48
• 4.2.3.2 病理切片染色法48-49
• 4.2.3.3 羥輔氨酸（HYP）含量的測定49-50
• 4.3 結(jié)果與討論50-54
• 4.3.1 納米銀的生物安全性明顯高于同劑量的銀離子50-51
• 4.3.2 納米銀可以明顯促進小鼠皮膚燙傷的愈合51-54
• 4.3.2.1 納米銀可以促進小鼠燙傷傷口的愈合51-52
• 4.3.2.2 納米銀能夠促進燙傷處真皮組織的恢復(fù)52-53
• 4.3.2.3 納米銀能夠促進燙傷組織中羥輔氨酸含量的增加53-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 第五章 納米銀復(fù)合物抗菌機制的研究55-65
• 5.1 試劑和儀器55-56
• 5.1.1 實驗試劑55-56
• 5.1.2 實驗儀器56
• 5.2 實驗方法56-60
• 5.2.1 自由基在納米銀殺菌抑菌中的作用56-57
• 5.2.1.1 自由基清除劑對納米銀復(fù)合物抑菌能力的影響56
• 5.2.1.2 自由基清除劑對納米銀復(fù)合物的殺菌能力的影響56-57
• 5.2.2 銀耐受性菌株的篩選57-58
• 5.2.3 銀耐受性菌株特性的檢測58
• 5.2.3.1 銀耐受性菌株對不同形式銀的耐受性檢測58
• 5.2.3.2 不同銀耐受性菌株在銀處理前后體內(nèi)自由含量的變化58
• 5.2.4 全基因組測序鑒定銀耐受性相關(guān)基因58-60
• 5.2.4.1 相關(guān)試劑和溶液的配制58-59
• 5.2.4.2 菌株基因組的提取59-60
• 5.2.4.3 銀耐受相關(guān)基因的鑒定60
• 5.3 結(jié)果與討論60-63
• 5.3.1 自由基在納米銀殺菌抑菌菌機制中具有重要作用60
• 5.3.2 不同銀耐受能力的耐受性菌株的篩選60-62
• 5.3.3 不同銀耐受性菌株在銀處理前后體內(nèi)自由含量的變化62-63
• 5.3.4 菌株基因組的提取63
• 5.4 本章小結(jié)63-65
• 第六章 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 工作總結(jié)65
• 6.2 展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-73
• 致謝73-74
• 攻讀學(xué)位期間的科研成果74

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