La 2 O 3 纳米纤维的制备及抗菌性能研究
发布时间：2022-02-12 19:41
采用静电纺丝法制备了氧化镧纳米纤维,并通过X射线衍射（XRD）,X射线光电子能谱（XPS）,扫描电子显微镜（SEM）,透射电子显微镜（TEM）以及比表面积分析仪（BET）分析了物相结构和显微形貌。探究了氧化镧纳米纤维的抗菌性能和机理。结果表明,静电纺丝法可成功制得高长/径比,直径均匀且连续的氧化镧纳米纤维。该纤维在负载量极低（200 mg/L）的情况下,对高浓度革兰氏阴性大肠杆菌（107 CFU/L）具有超快速灭菌效果,可在100 min内达到95%以上的细菌灭活率。通过长时间的培养和观察表明,该纤维具有彻底且长效的抑菌效果,长时间培养后未观察到细菌的反复增殖。此外,氧化镧纳米纤维对鲍曼不动杆菌和绿脓杆菌也具有良好的灭菌效果,是一种潜在的广谱抗菌材料。
【文章来源】：稀有金属材料与工程. 2020,49(02)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
La2O3纳米纤维处理后以及未经La2O3纳米纤维处理的大肠杆菌在LB培养基上的生长情况Fig.7GrowthofE.coliwith(a)andwithout(b)La2O3Day3
??天后的菌落生长情况。从图8中未观察到两种细菌的菌落生长，说明氧化镧纳米纤维对鲍曼不动杆菌和绿脓杆菌也有较好的灭菌效果。图6La2O3纳米纤维的抗菌效果Fig.6E.colisurvivalrateunderLa2O3nanofibertreatment图7La2O3纳米纤维处理后以及未经La2O3纳米纤维处理的大肠杆菌在LB培养基上的生长情况Fig.7GrowthofE.coliwith(a)andwithout(b)La2O3nanofibers图8La2O3纳米纤维处理后鲍曼不动杆菌以及绿脓杆菌在LB培养基上的生长情况Fig.8GrowthofAcinetobacterbaumannii(a)andP.aeruginosa(b)afterLa2O3nanofiberstreatment2.5氧化镧纳米纤维的灭菌机理探究灭菌反应通常包括静电吸引、灭菌剂与细菌接触、020406080100020406080100SurvivalRate/%Time/minaDay1Day2Day3bab
驳缥??ｏ缋胱涌勺魑???低持?Ca2+的同构替代物[19,20]，且比Ca2+更紧密地结合到核酸酶及细胞壁等蛋白质的金属结合位点中。一方面造成细胞壁蛋白质的失活引起细胞通透性的改变，使大量遗传物质泄露，致使细胞失活；另一方面，与细胞外核酸酶的结合阻碍了细菌遗传物质的复制，导致细胞失活[20]。如图9所示，大肠杆菌在经过La2O3纳米纤维处理后，细胞壁失去原有光滑的表面而变得粗糙。由于通透性丧失，细胞壁产生收缩，并观察到孔洞和遗传物质的泄漏。图9La2O3纳米纤维处理后大肠杆菌细胞壁破坏及胞质的泄漏Fig.9DisruptionofE.colicellwallandcytoplasmleakageafterLa2O3nanofibertreatment3结论1)采用静电纺丝法可以制备La2O3纳米纤维。纳米纤维细长且连续，直径约100nm，整体呈现晶粒串珠堆砌的微观形貌。纤维结晶性良好，未出现杂质。2)La2O3纳米纤维对大肠杆菌具有优异的抗菌性能，在处理时间为100min时可达到95%灭菌率。同时，对鲍曼不动杆菌和绿脓杆菌也有较好的灭菌效果。3）La2O3纳米纤维能快速与细菌接触，引起细胞壁通透性改变及遗传物质受损，最终导致细胞失活。参考文献References[1]MeadPaulS,GriffinPatriciaM.Lancet[J],1998,352(9135):1207[2]RichardsonSusanD.AnalyticalChemistry[J],2009,86(12):4645[3]SolomonEthanB,YaronSima,MatthewsKarlR.ApplEnvironMicrobiol[J],2002,68(1):397[4]SchwarzenbachRenéP,EscherBeateI,FennerKathrinetal.Science[J],2006,313(5790):1072[5]SirelkhatimAmna,MahmudShahrom,SeeniAzmanetal.Nano-MicroLetters[J],2
【参考文献】：
期刊论文
[1]含铜CoCrMo钴基合金的抗菌特性研究[J]. 王帅,杨柯,任玲,南黎,沈明钢,杨春光. 稀有金属材料与工程. 2015(10)
[2]石墨烯/银纳米复合材料的制备及抗菌性能研究[J]. 王斌,张莉,郭志华,胡丽丽. 稀有金属材料与工程. 2015(01)
[3]磁性Fe3O4/Ag复合纳米粒子制备与抗菌性能[J]. 贺全国,刘军,黄春艳,吴伟. 稀有金属材料与工程. 2013(10)
本文编号：3622319
【文章来源】：稀有金属材料与工程. 2020,49(02)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
La2O3纳米纤维处理后以及未经La2O3纳米纤维处理的大肠杆菌在LB培养基上的生长情况Fig.7GrowthofE.coliwith(a)andwithout(b)La2O3Day3
??天后的菌落生长情况。从图8中未观察到两种细菌的菌落生长，说明氧化镧纳米纤维对鲍曼不动杆菌和绿脓杆菌也有较好的灭菌效果。图6La2O3纳米纤维的抗菌效果Fig.6E.colisurvivalrateunderLa2O3nanofibertreatment图7La2O3纳米纤维处理后以及未经La2O3纳米纤维处理的大肠杆菌在LB培养基上的生长情况Fig.7GrowthofE.coliwith(a)andwithout(b)La2O3nanofibers图8La2O3纳米纤维处理后鲍曼不动杆菌以及绿脓杆菌在LB培养基上的生长情况Fig.8GrowthofAcinetobacterbaumannii(a)andP.aeruginosa(b)afterLa2O3nanofiberstreatment2.5氧化镧纳米纤维的灭菌机理探究灭菌反应通常包括静电吸引、灭菌剂与细菌接触、020406080100020406080100SurvivalRate/%Time/minaDay1Day2Day3bab
驳缥??ｏ缋胱涌勺魑???低持?Ca2+的同构替代物[19,20]，且比Ca2+更紧密地结合到核酸酶及细胞壁等蛋白质的金属结合位点中。一方面造成细胞壁蛋白质的失活引起细胞通透性的改变，使大量遗传物质泄露，致使细胞失活；另一方面，与细胞外核酸酶的结合阻碍了细菌遗传物质的复制，导致细胞失活[20]。如图9所示，大肠杆菌在经过La2O3纳米纤维处理后，细胞壁失去原有光滑的表面而变得粗糙。由于通透性丧失，细胞壁产生收缩，并观察到孔洞和遗传物质的泄漏。图9La2O3纳米纤维处理后大肠杆菌细胞壁破坏及胞质的泄漏Fig.9DisruptionofE.colicellwallandcytoplasmleakageafterLa2O3nanofibertreatment3结论1)采用静电纺丝法可以制备La2O3纳米纤维。纳米纤维细长且连续，直径约100nm，整体呈现晶粒串珠堆砌的微观形貌。纤维结晶性良好，未出现杂质。2)La2O3纳米纤维对大肠杆菌具有优异的抗菌性能，在处理时间为100min时可达到95%灭菌率。同时，对鲍曼不动杆菌和绿脓杆菌也有较好的灭菌效果。3）La2O3纳米纤维能快速与细菌接触，引起细胞壁通透性改变及遗传物质受损，最终导致细胞失活。参考文献References[1]MeadPaulS,GriffinPatriciaM.Lancet[J],1998,352(9135):1207[2]RichardsonSusanD.AnalyticalChemistry[J],2009,86(12):4645[3]SolomonEthanB,YaronSima,MatthewsKarlR.ApplEnvironMicrobiol[J],2002,68(1):397[4]SchwarzenbachRenéP,EscherBeateI,FennerKathrinetal.Science[J],2006,313(5790):1072[5]SirelkhatimAmna,MahmudShahrom,SeeniAzmanetal.Nano-MicroLetters[J],2
【参考文献】：
期刊论文
[1]含铜CoCrMo钴基合金的抗菌特性研究[J]. 王帅,杨柯,任玲,南黎,沈明钢,杨春光. 稀有金属材料与工程. 2015(10)
[2]石墨烯/银纳米复合材料的制备及抗菌性能研究[J]. 王斌,张莉,郭志华,胡丽丽. 稀有金属材料与工程. 2015(01)
[3]磁性Fe3O4/Ag复合纳米粒子制备与抗菌性能[J]. 贺全国,刘军,黄春艳,吴伟. 稀有金属材料与工程. 2013(10)
本文编号：3622319
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