納米銀在抗菌方面的研究進(jìn)展-在線瀏覽
2025-02-23 20:55本頁(yè)面
【正文】 制成管狀、絲狀、多面體、薄膜等。納米銀通過與外膜屏障成分的作用對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能構(gòu)成破壞和擾動(dòng)，改變膜電勢(shì)和膜的滲透性，導(dǎo)致細(xì)胞的離子轉(zhuǎn)運(yùn)體系被打亂；納米銀還可以進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，使細(xì)胞內(nèi)鉀和磷酸鹽等流失以及細(xì)胞內(nèi) ATP大量水解、水平急速降低等；還可能與致病微生物中的 DNA結(jié)合，導(dǎo)致 DNA結(jié)構(gòu)變性，抑制 DNA復(fù)制；納米銀還會(huì)誘導(dǎo)產(chǎn)生超氧化物自由基和其他活性氧自由基，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞的氧化應(yīng) 激、細(xì)胞膜損傷；納米銀在含水環(huán)境中可以釋放銀離子，易與一系列帶負(fù)電荷的分子結(jié)合，從而干擾微生物正常的生理過程；此外，納米銀又是非抗生素類抗菌劑，細(xì)菌對(duì)銀離子不產(chǎn)生耐藥性，是一種長(zhǎng)效的抗菌劑。結(jié)果顯示，納米銀會(huì)導(dǎo)致包膜蛋白前體的積累，大腸桿菌細(xì)胞膜被破壞，降低其膜電位，細(xì)胞內(nèi) ATP 水平降低。通常納米銀顆粒直徑（ 10100nm）極其微小，獨(dú)特的小尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)可以輕易地進(jìn)入病原體，與菌體中酶蛋白質(zhì)巰基（ SH）迅速結(jié)合；一些以巰基（ SH）為必要基團(tuán)的酶便失去活力，使致病菌不能代謝而死亡，從而達(dá)到殺菌、修復(fù)組織、促進(jìn)傷口愈合的作用。因此，納米銀的抗菌性能尤其 對(duì)致病的的桿菌、球菌、絲菌的殺滅作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的銀離子殺菌劑。國(guó)內(nèi)、外研究人員將納米材料和技術(shù)與銀的特性相結(jié)合，研制出納米銀材料應(yīng)用于各領(lǐng)域，例如建筑涂料、環(huán)境凈化、醫(yī)療、醫(yī)藥、陶瓷、塑料、紙制品、紡織品、化妝品等領(lǐng)域，主要是 運(yùn)用了納米銀獨(dú)特的抗菌性能和抗菌機(jī)制 [1]。 1 納米銀在抗菌方面的研究進(jìn)展 摘要： 納米技術(shù)是本世紀(jì)最有前途的新技術(shù)之一，納米材料被廣泛應(yīng)用于生物、醫(yī)藥、化工及其他工業(yè)領(lǐng)域。納米顆粒是指直徑在 1100nm之間的粒子，也稱為超微粒子，納米材料的優(yōu)異特性取決于其獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)，具有小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等，因而顯示出不同于常規(guī)材料的熱、光、電、磁、催化和敏感等特性。 關(guān)鍵詞： 納米銀；抗菌；應(yīng)用 1 納米銀的抗菌機(jī)理 有關(guān)納米銀抗菌作用機(jī)制， Dibro等認(rèn)為，納米銀的作用方式與銀離子相似，但它們的有效濃度不同，納米銀是 在納摩爾水平，而銀離子是在微摩爾水平。納米銀微?？蓺⑺兰?xì)菌、真菌、支原體、衣原體等致病微生物。 Lok等 [2]將大腸桿菌短期暴露在納米銀中，運(yùn)用蛋白質(zhì)組學(xué)分析納米銀的抗菌機(jī)制 。納米銀的抗菌作用是一種同時(shí)作用于細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)、外的復(fù)雜機(jī)制。 2 納米銀抗菌材料的制備 納米銀為零價(jià) ,固體呈粉末狀 ,黃褐色 ,不易氧化 ,加人自來水后為棕黃色 ,不產(chǎn)生沉淀 ,顆粒直徑多在 1030nm之間。納米銀顆粒的制備按原理分為物理法、化學(xué)法和生物法。 [3]在惰性氣氛下金屬蒸發(fā)、冷凝成核并共聚合成納米銀顆粒 ,實(shí)驗(yàn)表明與大腸桿菌作用的銀納米粒子表面濃度在 8μg/cm2 時(shí) ,對(duì)大腸桿菌有完全的殺抑作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)， AgSi復(fù)物對(duì)細(xì)菌的最小抑菌濃度 (MIC)值在 (即125100μg純 Ag/ml)范圍 ,且銀對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌的抑菌性弱于陰性菌 。 化學(xué)法 化學(xué)法合成的納米銀粒子主要應(yīng)用于對(duì)納米粒子性能要求較高的光學(xué)、電學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域 ,其關(guān)鍵技術(shù)是如何控制顆粒的尺寸、較窄的粒度分布和獲得特定而均勻的晶型結(jié)構(gòu)。液相還原法一般指在液相條件下 ,將 Ag+還原為單質(zhì)銀 ,還原劑常用硼氫化鈉、檸檬酸鈉、乙二醇、抗壞血酸、葡萄糖等 ,通過控制不同的反應(yīng)條件得到不同粒徑和形貌的納米銀顆粒。 Sukdeb等人 [4]采用形成種子和不同條件生長(zhǎng)兩步驟制備不同形貌的納米銀顆粒。在 100mlAgNO3。細(xì)長(zhǎng) (桿狀 )或切去頂端的三角形的銀納米顆粒的制備是用 5 ml的 AgN03 ()、 10ml的抗壞血酸 ()、 146ml的 cetyltrimethyl嗅化按 (0. 1M)、 5ml的銀種子液和 lml的 NaOH(1M)混合攪拌 ,溶液顏色幾分鐘內(nèi)從明黃到棕、到紅再到綠。國(guó)內(nèi)胡榮等人 [5]以 AgNO3 和 NaBH４ 為主要原料 ,采用甲苯為溶劑、十六烷基三甲基嗅化銨為表面活性劑合成納米銀顆粒 ,所得到的納米銀顆粒為球形粒徑均一 ,直徑約為 ,單分散性良好 ,還可以進(jìn)一步通過自組裝排列成二維有序結(jié)構(gòu)。所制備的納米銀顆粒為面心立方晶體結(jié)構(gòu) ,平均粒徑為巧 1517nm,樣品在水相中能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定分散 ,對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌具有明顯的抗菌作用。馬守棟等人 [8]采用不添加穩(wěn)定劑的化學(xué)合成法和以超濾法將反應(yīng)體系中的雜質(zhì)除去制備高純度的納米銀 ,制備出的納米銀平均粒徑為 ,分布窄 ,表面帶負(fù)電荷 ,對(duì)多種菌抗菌活性強(qiáng)。 Hiu Wang 等人 [9]研究了在厭氧條件下的沙雷菌減少有毒的Ag(I) 形成 Ag(0)納米顆粒元素 ,用 XRD 測(cè)到 100μmAg(I)與沙雷菌作用 24 小時(shí)后再對(duì)混合液進(jìn)行離心分離沉淀物變?yōu)樽睾谏?,沉淀物由 AgCI 和 Ag3PO4 混合物變?yōu)橹饕?Ag(0)了。 Birla 等人 研究了用真菌 (頭狀莖點(diǎn)霉 )細(xì)胞濾液與 lmmol/L 的 AgNO3 溶液生物合成銀納米 顆粒 [11],這種包覆的銀納米顆粒可以增強(qiáng)顆粒在膠體溶液中的穩(wěn)定性、減少顆粒聚合 ,對(duì)大腸桿菌、銅綠假單胞菌、金黃色葡萄球菌都有很好的抑菌作用 ,那些對(duì)抗生素有抵制作用的生物體對(duì)這種銀納米顆粒有很好的敏感性。生物還原法主要有細(xì)菌還原法、真菌還原法、植物還原法等。 Lee等將納米銀的抗菌作用機(jī)理概括為： 納米銀通過結(jié)合細(xì)菌表面的蛋白質(zhì)分子，從而抑制細(xì)菌的代謝 ，最終導(dǎo)致死亡。用含納米銀的敷料覆蓋于傷口，不僅能對(duì)抗微生物感染起到很重要的保護(hù)作用 [11]，同時(shí)釋放在敷料表面的活性銀離子也對(duì)傷口炎性分泌液的分泌起著重要的作用，傷口中的免疫血清、血液、組織液可被活性
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