【摘 要】
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随着细菌对抗生素的耐药性日益增强,人们开始关注新型的纳米材料作为抗菌杀菌剂的应用与研究。银纳米颗粒(Silver nanoparticles,Ag NPs)具有高效、广谱的抗菌性能,但是银纳
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随着细菌对抗生素的耐药性日益增强,人们开始关注新型的纳米材料作为抗菌杀菌剂的应用与研究。银纳米颗粒(Silver nanoparticles,Ag NPs)具有高效、广谱的抗菌性能,但是银纳米颗粒不稳定且对哺乳动物细胞的毒性较强。因此为了提高纳米材料的抑菌性能、降低其细胞毒性,本研究构建了新型的金@银@金(Gold@silver@gold core-shell-shell,Au@Ag@Au)核壳纳米材料,研究其在体内与体外的抑菌性能及生物安全性,并探讨其抑菌机理,具体内容与结果如下:1.Au@Ag@Au核壳纳米材料的构建与抑菌性能及细胞毒性研究:利用种子生长法合成不同形貌与结构的核壳纳米材料,并对其进行表征。通过研究其对大肠杆菌与金黄色葡萄球菌的体外抑菌性能和对人神经母细胞瘤细胞株(SH-SY5Y)的细胞毒性,确定性能最佳的纳米结构。结果表明:本研究制备得到不同结构与形貌的核壳纳米材料,其中抑菌性能最佳的纳米结构为具有核@壳@壳结构的花瓣状Au@Ag@Au NFs,其对E.coll 和 S.aureus 的 MIC 值为 6.0μg/mL 和 8.0μg/mL;且在 80 μg/mL 浓度下没有细胞毒性,其细胞存活率相比于Ag NPs提高了76%。相比于Ag NPs,Au@Ag@Au NFs银含量低、稳定性好、具更高效长效的抑菌性能和更低的细胞毒性。2.Au@Ag@Au核壳纳米材料的抑菌机理研究:探究了纳米银对核壳纳米材料抑菌性能的影响;研究了 Au@Ag@Au NFs对细菌的形态、显微结构、细胞膜以及DNA与蛋白质的影响。结果表明:Au@Ag@Au NFs极易吸附于菌体表面,且始终保持完整的核壳纳米结构,促使菌体外部结构发生严重扭曲变形,导致细胞膜通透性增强、细胞完整性受损、细胞内物质泄漏,影响DNA和蛋白质合成。Au@Ag@Au NFs的抑菌机理主要是通过物理接触破坏大肠杆菌细胞膜结构完整性来引发细菌坏死性死亡。3.Au@Ag@Au核壳纳米材料的活体抑菌性能及安全性研究:通过经口灌胃给药的方式,研究了纳米材料在小鼠体内对大肠杆菌的抑菌效果,并通过观察小鼠的死亡情况来探讨其在小鼠体内的毒性作用。结果表明:Au@Ag@Au NFs(剂量为0.15 g/kg)能使感染大肠杆菌的小鼠肠道内的大肠杆菌菌落数降低2-3个数量级;对小鼠的活体毒性降低,其绝对致死剂量(1.2 g/kg)是Ag NPs的6倍。Au@Ag@Au NFs不仅具有高效的活体抑菌性能,且具有良好的活体安全性。
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