【摘要】：近年來(lái),隨著抗生素被濫用導(dǎo)致細(xì)菌的耐藥性增強(qiáng),因此有必要開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品殺死或者抑制細(xì)菌。一氧化氮(Nitric oxide,NO)是血管內(nèi)皮釋放的重要信號(hào)和功能分子,廣泛參與調(diào)節(jié)各種生理過(guò)程。此外,NO還是一種有效的抗菌和抗病毒劑。然而,目前研究的NO供體還存在諸多不足,如生物相容性差、NO負(fù)載量低、控釋緩釋效果不佳等。殼聚糖基水凝膠具有良好的生物相容性、降解性及抑菌性,在組織修復(fù)和藥物緩釋方面都表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能,是一類非常有潛力的生物醫(yī)用材料。3D打印是一種通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型和計(jì)算機(jī)控制軟件將材料逐層堆疊建起目標(biāo)模型的技術(shù)。利用3D打印技術(shù)可以快速、精準(zhǔn)、高效地控制模型的尺寸和內(nèi)部結(jié)構(gòu),以達(dá)到藥物控釋的目的。同時(shí)近年來(lái),3D打印技術(shù)與抗菌材料的結(jié)合也成為研究者們追捧的熱點(diǎn)。因此,本文以離子型供體及3D打印技術(shù)用于達(dá)到NO緩釋和控釋的目的,具體研究?jī)?nèi)容分為以下兩個(gè)方面:1.羧化殼聚糖交聯(lián)支化聚乙烯亞胺用于NO緩釋載體的制備及其抗菌性研究為了延長(zhǎng)NO的釋放和提高抗菌效果,本課題通過(guò)將羧化殼聚糖(CPCS)與支化聚乙烯亞胺(bPEI)交聯(lián)形成CPCS-bPEI用作NO供體,然后在在高壓反應(yīng)釜中與NO反應(yīng)生成CPCS-bPEI-NO。通過(guò)紅外光譜(FITR)、掃描電鏡(SEM)、比表面積(BET)對(duì)其進(jìn)行表征。通過(guò)元素分析測(cè)定實(shí)際參與反應(yīng)的摩爾比。NO的有效釋放通過(guò)體外釋放來(lái)確定。通過(guò)抗菌實(shí)驗(yàn)考察CPCS-bPEI-NO對(duì)革蘭氏陰性大腸桿菌(E.coli)和革蘭氏陽(yáng)性金黃色葡萄球菌(S.aureus)的抗菌效果。結(jié)果表明,從CPCS-bPEI-NO中釋放足夠量的NO可以有效抑制E.coli和S.aureus,同時(shí)NO負(fù)載量和抗菌效果可以通過(guò)CPCS與bPEI的摩爾比進(jìn)行調(diào)節(jié),并且CPCS-bPEI-NO沒(méi)有顯著的細(xì)胞毒性,表明它可以作為理想的抗菌劑。2.3D打印NO供體/聚己內(nèi)酯/納米金用于NO控釋及其抗菌性研究為了達(dá)到NO控釋的目的,本課題引入3D打印技術(shù)通過(guò)控制樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)控制NO的釋放量和釋放速率。首先合成3代的聚酰胺-胺(PAMAM),3代的PAMAM在高壓反應(yīng)釜中與NO反應(yīng)生成PAMAM-NO,在PAMAM-NO的表面包覆聚己內(nèi)酯(PCL)和金納米粒子(AuNPs),最后通過(guò)3D打印技術(shù)控制樣品PAMAM-NO/PCL/AuNPs的內(nèi)部結(jié)構(gòu),從而達(dá)到控制NO的釋放量和釋放速率。通過(guò)核磁共振氫譜(~1H NMR),紫外(UV)和紅外光譜(FI-TR)表征PAMAM和PAMAM-NO的化學(xué)結(jié)構(gòu)。通過(guò)NO總量測(cè)定實(shí)驗(yàn)和NO控制釋放實(shí)驗(yàn),證實(shí)NO的釋放。采用CCK-8法評(píng)價(jià)其對(duì)3T3細(xì)胞的毒性作用。通過(guò)抑菌實(shí)驗(yàn)和激光掃描共聚焦顯微鏡區(qū)分活死菌的情況觀察細(xì)菌的生存力,驗(yàn)證PAMAM-NO/PCL/AuNPs的抗菌效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,AuNPs可以控制NO的釋放,樣品PAMAM-NO/PCL/AuNPs釋放NO的釋放量和釋放速率與3D打印產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān),從PAMAM-NO/PCL/AuNPs中釋放的NO能夠有效抑制大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的增殖。這一方式為生物醫(yī)療領(lǐng)域靶向傳遞NO提供充分的依據(jù)。
【圖文】：

作為抗生素的代表，青霉素自發(fā)明使用以來(lái)拯救了數(shù)百萬(wàn)傷員。它能夠殺死細(xì)菌、真菌、病毒甚至是腫瘤[1]。然而，近年來(lái)隨著抗生素被濫用，會(huì)對(duì)治療效果產(chǎn)生不利影響，而且會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生嚴(yán)重的副作用，如致命的過(guò)敏反應(yīng)[2]。此外，過(guò)度使用或者盲目使用抗生素會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌的耐藥性增加多抗生素不再能殺死細(xì)菌，世界甚至可能進(jìn)入“后抗生素時(shí)代”，這無(wú)疑“惡性循環(huán)”災(zāi)難[2]。為了追求更有效的治療藥物，有必要開(kāi)發(fā)能夠殺死細(xì)菌的其他產(chǎn)品，例如活性抗生素[4]，，生物活性抗體[5]和一氧化氮（NO）究結(jié)果表明它們都能夠抑制或殺死細(xì)菌。NO 是一種內(nèi)源合成的氣體小分子物質(zhì)，存在于人體各種組織和細(xì)胞中參與調(diào)節(jié)各種生理過(guò)程[7]。Quinn[8]研究發(fā)現(xiàn) NO 作為內(nèi)皮衍生的松弛因幾個(gè)關(guān)鍵作用，如調(diào)節(jié)血壓[9]、加速傷口愈合[10]、介導(dǎo)免疫反應(yīng)[11]以及在的病理過(guò)程中扮演著重要的信號(hào)分子。

GH/GelSNO用于抗菌Figure1-2GH/GelSNOforantibacterial
【學(xué)位授予單位】：暨南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R318.08

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