發(fā)布時間：2018-04-23 14:38

  本文選題：二氧化鈦 + 納米顆粒��； 參考：《暨南大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：病原菌一旦在適宜的條件下,將會以指數(shù)方式增長,如何解除病原菌對人類的威脅,是一直以來研究的熱點,從源頭上控制病原菌的傳播,減輕病菌的肆虐,是一條十分有效的路徑。病原菌進入血液循環(huán),產(chǎn)生毒素和其他代謝產(chǎn)物,危害人類健康和生命,導(dǎo)致數(shù)以百萬計的人因為細菌感染而死亡。由于人類對抗生素的濫用,致使多藥耐藥菌感染問題日益嚴峻;臨床應(yīng)用的抗菌劑,通常存在著較嚴重的耐藥性甚至過敏反應(yīng),開發(fā)新型抗菌材料成為迫切的需要。納米材料由于表面積增大和晶格破損而產(chǎn)生特殊的物理化學(xué)性質(zhì),往往表現(xiàn)出令人意想不到的效果。納米抗菌劑抗菌機理主要是:(1)與細菌內(nèi)的遺傳物質(zhì)相結(jié)合,抑制DNA、RNA和蛋白質(zhì)的合成,使細菌失活;(2)與細菌細胞膜相互作用,催化細菌細胞膜裂解,使細菌死亡;(3)與細菌菌體內(nèi)的化學(xué)基團結(jié)合,使蛋白酶喪失活性,導(dǎo)致細菌死亡。納米抗菌劑具有持久性、耐熱性、生物相容性和不易產(chǎn)生耐藥性等優(yōu)點,受到科研界的廣泛認可和高度重視。本研究分為以下三章:第一章:緒論,主要介紹了常見的引起細菌感染疾病的細菌菌種和對人類健康的影響,抗生素的歷史及當(dāng)今面臨的困局,納米醫(yī)藥在細菌感染方面的作用,最后重點介紹了二氧化鈦納米材料在抗菌方面的應(yīng)用。第二章:采用自組裝方法合成了氧化石墨烯-殼聚糖(GO@CS)薄膜,并將不同質(zhì)量比例的二氧化鈦(TiO2)負載在GO@CS薄膜上(GO:CS:TiO2內(nèi)各組分的比例分別是1:20:2,1:20:4和1:20:8),進一步研究了TiO2在GO:CS:TiO2的含量對于抑制黑曲霉(A.niger)和枯草芽孢桿菌(B.subtilis)生長的影響。通過TEM圖對GO:CS:TiO2上TiO2的分布及尺寸進行分析;通過菌落平板生長法、電導(dǎo)率法和考馬斯亮藍法、激光共聚焦法和掃描電子顯微鏡等研究了GO:CS:TiO2對黑曲霉和枯草芽孢桿菌的抗菌性能;通過測量草莓和芒果的多酚氧化酶和超氧化物歧化酶的變化,植物組織培養(yǎng)和動物細胞生物相容性驗證了GO:CS:TiO2具有極好的生物相容性。其中,當(dāng)GO:CS:TiO2的比例是1:20:4時,能夠同時獲得最佳的抗菌性能和生物相容性。我們相信,這些發(fā)現(xiàn)揭示了GO:CS:TiO2抗菌材料在應(yīng)用方面的巨大的潛力。第三章:以大腸桿菌(E.coli)和金黃色葡萄球菌(S.aureus)為代表性的病原菌,對人類健康及經(jīng)濟環(huán)境造成巨大的威脅。為了控制這類病原菌的傳播,減少危害,從源頭上控制病原菌的增殖至關(guān)重要。有鑒于此,我們通過一種簡易的方法,合成了二氧化鈦-五氧化二釩(TiO2@V2O5)納米抗菌劑。通過對TiO2進行改性,能夠有效改善光敏性能,當(dāng)與細菌菌膜相互作用時,能夠產(chǎn)生活性氧使細菌菌膜發(fā)生損壞,從而起到抑菌作用。在本文中,我們通過一系列的表征,證明了TiO2@V2O5是一種分散均勻、穩(wěn)定的球形納米粒子,在光照下會產(chǎn)生光生電流,是一種良好的光敏材料;利用紙片法,測量菌液的OD值等實驗,驗證了TiO2@V2O5在光照下能夠表現(xiàn)出極佳的抗菌性能,表明TiO2@V2O5的抗菌性能可能與光敏性能有一定的聯(lián)系;一系列抗菌機理的研究則揭示了TiO2@V2O5在光照下能夠產(chǎn)生以羥基自由基為主的活性氧,這是TiO2@V2O5能夠產(chǎn)生抗菌性能的原因;動物相容性實驗和植物相容性實驗表明TiO2@V2O5對環(huán)境沒有危害,證明了在未來大規(guī)模的應(yīng)用中,具有巨大的潛力。
[Abstract]:Once the pathogen is in a suitable condition, it will grow exponentially. How to relieve the threat of pathogenic bacteria to human is a hot spot. It is a very effective way to control the spread of pathogenic bacteria and reduce the raging of pathogens from the source. The pathogen enters the blood circulation, produces toxins and other metabolites, and endangers people. Health and life lead to the death of millions of people because of bacterial infection. Because of the abuse of antibiotics, the problem of multidrug resistant bacteria is becoming increasingly serious; the antimicrobial agents in clinical application are usually more serious and even anaphylaxis, and the development of new antibacterial materials has become an urgent need. The special physical and chemical properties of the surface area and lattice damage often show an unexpected effect. The antibacterial mechanism of nanometers is mainly: (1) combining with the genetic material in the bacteria, inhibiting the synthesis of DNA, RNA and protein, inactivating the bacteria; (2) the interaction of the bacterial cell membrane and the catalytic cracking of the bacterial cell membrane To cause the death of bacteria; (3) to combine with the chemical groups in the bacteria to make the protease inactive and lead to the death of bacteria. The nano antibacterial agents have the advantages of persistence, heat resistance, biocompatibility and resistance to resistance to resistance. It is widely recognized and highly regarded by the scientific research community. This study is divided into the following three chapters: introduction, introduction, mainly introduced The common bacterial strains causing bacterial infection and the impact on human health, the history of antibiotics and the current dilemma, the role of nano medicine in bacterial infection. Finally, the application of titanium dioxide nanomaterials in the antibacterial field was introduced. The second chapter: the synthesis of graphene oxide shell polymerization by self assembly method. Sugar (GO@CS) films were loaded on GO@CS films with different mass ratios of titanium dioxide (TiO2) (1:20:2,1:20:4 and 1:20:8 in GO:CS:TiO2). The effects of TiO2 on the growth of Aspergillus niger (A.niger) and Bacillus subtilis (B.subtilis) were further investigated by TiO2 in GO:CS:TiO2. The distribution and size of the upper TiO2 were analyzed. The antibacterial properties of GO:CS:TiO2 against Aspergillus niger and Bacillus subtilis were studied by the method of colony plate growth, electrical conductivity method and Coomassie brilliant blue method, laser confocal method and scanning electron microscope, and the changes of polyphenol oxidase and superoxide dismutase in strawberry and mango were measured. Tissue culture and biocompatibility of animal cells verify that GO:CS:TiO2 has excellent biocompatibility. Among them, when the proportion of GO:CS:TiO2 is 1:20:4, the best antibacterial properties and biocompatibility can be obtained simultaneously. We believe that these discoveries reveal the great potential of the application of GO:CS:TiO2 antibacterial materials in the third chapter: Enterobacteriaceae (E.coli) and Staphylococcus aureus (S.aureus) are the representative pathogens that pose a great threat to human health and economic environment. In order to control the spread of this kind of pathogens and reduce the harm, it is very important to control the proliferation of pathogens from the source. Oxidation of two vanadium (TiO2@V2O5) nano antibacterial agent. By modifying the TiO2, it can effectively improve the photosensitivity. When interacting with the bacterial membrane, it can produce reactive oxygen (ROS) to damage the bacterial membrane and thus play a bacteriostasis effect. In this paper, we have proved that TiO2@V2O5 is a kind of homogeneous and stable dispersion through a series of characterization. Spherical nanoparticles can produce photocurrent under light, and it is a good photosensitive material. By using paper method to measure the OD value of bacterial liquid, it is proved that TiO2@V2O5 can show excellent antibacterial properties under light. It shows that the antibacterial properties of TiO2@V2O5 may be related to the photosensitivity, and a series of antibacterial mechanisms are studied. It is revealed that TiO2@V2O5 can produce reactive oxygen species based on hydroxyl radicals under light, which is the reason why TiO2@V2O5 can produce antibacterial properties. Animal compatibility and plant compatibility tests show that TiO2@V2O5 has no harm to the environment. It has great potential in large-scale applications in the future.

【學(xué)位授予單位】：暨南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R318.08

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