介孔硅—高分子生物复合纳米材料的制备、聚乙烯亚胺衍生物的合成及其抗菌性能研究

发布时间：2017-11-08 12:09

  本文关键词：介孔硅—高分子生物复合纳米材料的制备、聚乙烯亚胺衍生物的合成及其抗菌性能研究

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【摘要】：尽管在致病菌感染的临床应用中广泛使用抗生素,但是抗生素滥用导致细菌的耐药性增强,从而成为了人类健康的潜在威胁。现在大规模使用抗生素给社会带来了越来越小的成效,反而对人们的健康埋下了巨大的隐患。我们设计了一种以介孔硅为核包含抗生素、酶、高分子和透明质酸的生物复合纳米材料(MSN-Lys-HA-PGMA),这种材料在体内和体外均具备高效的抗菌活性,其较低的细胞毒性和溶血活性也证明其良好的生物相容性。我们在介孔硅表面进行层层组装,利用透明质酸的酶响应特性,可以被诸如大肠杆菌和金黄葡萄球菌等致病菌释放的透明质酸酶降解,同时进攻我们设计的纳米生物材料,进而可以使包裹层脱附,对孔内包封的阿莫西林进行定点释放,与表面溶菌酶,高分子等协同杀菌。在介孔硅表面我们分别用溶菌酶,透明质酸和乙二胺修饰的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯进行层层自组装。其中溶菌酶和阳离子高分子可以通过正负电荷作用与细菌表面产生多重作用力,可以粘附细菌并使其聚集。我们运用动态光散射(DLS),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM),热重分析(TGA)和X射线衍射(XRD)对吸附过程进行表征。MSN-Lys-HA-PGMA对耐药菌的最小抑菌浓度(MIC)比同剂量的溶菌酶和阿莫西林要低很多,特别是在体内对细菌感染伤口具有很好的杀菌和抑制作用。因此,这种新型生物复合纳米材料开启了新一代替代抗生素的抗菌材料的设计和开发。科学家对微生物的研究已经持续了几十年,而且在食品安全,消毒剂的研制,水污染检测等诸多领域取得了成果。目前对细菌的主要检测手段有平板计数法,吸光度检测,高倍显微镜观察等方法,但因操作复杂,设备价格昂贵等缺陷限制了其应用。荧光检测法是一种新型高效的检测手段,拥有高敏感性,操作简单和快速响应等优点。因此,我们将具有聚集诱导发光(AIE)特性的4,4'-二硼酸基-四苯基乙烯(TPE-DB)与PEI-CD-Arg结合在一起,TPE-DB被证实可以标记死亡细菌,而TPE-DB/?-CD之间生成硼酸酯从而限制分子的内旋转(RIM)。当复合物结合在一起接触到细菌之后,会出现荧光增强现象,之后当细菌被完全杀死,细菌脱附,荧光强度降低。我们构建的这种具有AIE特性和抑菌活性的复合物同时具有检测和抑制细菌的作用,为追踪细菌活性和控制杀灭细菌提供了新的思路。
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383.1;TB33

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本文编号：1157084