原子力显微镜研究对硝酸银和纳米银对细菌的抑菌机理

发布时间：2020-10-31 14:26

　　 AgN03和纳米银是对细菌具有良好抑菌效果的抑菌剂,但是其对细菌的抑菌机理尚没有准确的定论。而原子力显微镜(AFM)能提供前所未有的洞察力可视化细胞壁、膜结构,跟踪细胞生长和分裂或与药物作用后的动态变化以及测量细胞的表面力学性质。在过去的几十年里,AFM已经成为微生物学研究的一种强有力的工具,其纳米级的成像与皮牛顿级的力学测量为更好地理解细胞表面组分的结构和功能提供了新的途径,有助于阐明AgN03、纳米银与细菌相互作用的机理,为推动AgN03和纳米银在医药领域的广泛应用打下基础。本论文通过AFM成像与力曲线测定,辅助静置培养、生长曲线以及β-半乳糖苷酶活性的生物测定,研究AgN03和纳米Ag分别作用于大肠杆菌与金黄色葡萄球菌时的抑菌机理。主要结果如下:1.AgN03作用于大肠杆菌12h后,菌体表面出现了囊泡,杆状结构发生塌陷,内容物外泄,表面平均粗糙度(Ra)由11.4nm增至17.0nm,均方根粗糙度(Rq)由14.2nm增至21.0nm;力曲线斜率由-1.40降至-1.74,细胞表面的弹性降低,黏附力增加1 nN,杨氏模量由277 Mpa增大至880 Mpa;在48 h内完全抑制了大肠杆菌的生长,细胞膜通透性增大。2.AgNO3作用于金黄色葡萄球菌12 h后,细菌表面出现了不同程度的凹陷破损,内容物外泄,Ra由16.4 nm降至12.5 nm,Rq由20.4 nm降至15.7 nm;力曲线斜率由-24.12升高至-18.23,细胞表面的弹性升高,黏附力增加42 nN,杨氏模量由1812 Mpa降至882 Mpa;在4h内完全抑制了金黄色葡萄球菌的生长,48 h内菌量少于对照组,细胞膜通透性增大。3.纳米Ag作用于大肠杆菌12 h后,细胞表面结构出现不同程度的塌陷与隆起,内容物外泄,Ra由10.7 nm降至7.0 nm,Rq由13.7 nm降至8.8 nm;力曲线斜率由-1.44降至-3.95,细胞表面的弹性降低,黏附力增加8 nN,杨氏模量由334 Mpa升至3113 Mpa;在48 h内完全抑制了大肠杆菌的生长,细胞膜通透性增大。4.纳米Ag作用于金黄色葡萄球菌12h后,使其表面发生了不同程度的凹陷破损,内容物外泄,Ra由15.9 nm降至13.9 nm,Rq由19.4 nm降至17.6nm;力曲线斜率由-26.41降至-19.62,细胞表面的弹性升高,黏附力增加38 nN,杨氏模量由1797 Mpa降低至1019 Mpa;在6 h内完全抑制了金黄色葡萄球菌的生长,24 h后菌量大于对照组,细胞膜通透性基本没有变化。
【学位单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TH742;TQ421
【部分图文】：

会导致生理特性的不同，特别是面对抑菌物质时的自我保护机制。??１．２．１革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌的表层结构差异??由图１－２可以对比看出，革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌的表层结构主要为细胞壁与??细胞膜，其中结构的差异主要来自细胞壁的不同。革兰氏阳性菌细胞壁主要是由肽聚糖??层与磷壁酸构成１４９］。革兰氏阳性菌的肽聚糖层厚度大约为２０？８０?ｎｍ，并且结构紧密扎??实；磷壁酸具有作为革兰氏阳性菌特异性表面抗原用于菌种鉴定、使细菌黏附至宿主细??胞等功能革兰氏阴性菌的细胞壁除了肽聚糖层之外还有特殊成分外膜，因此革兰氏??阴性菌细胞壁是多层结构，由内向外分为肽聚糖层、脂蛋白／周质层、磷脂层和脂多糖层??［５１］。革兰氏阴性菌肽聚糖层比革兰氏阳性菌的肽聚糖层层数少并且更薄，厚度大约为??１０－１５?ｎｍ〇??７??

广西大学顿士学位论文?原■子力显微後研究硝酸银■和纳米银对细菌的抑菌机理??凸不平，并且细胞周边有内容物外泄。由图２－１Ｄ可以更清晰地观察到颗粒状隆起物，??测量隆起物大小约为６７？１２６ｎｍ，推测其为外膜囊泡（ＯＭＶｓ）。ＯＭＶｓ是普遍存在于??革兰氏阴性菌中的包含生物学活性物质的囊泡状结构，其大小在２０？２５０?ｎｍ之间〃１２］。??细菌生长环境的改变，如抑菌物质的添加，会导致ＯＭＶｓ的大量产生，而ＯＭＶｓ分泌??的周质内容物如Ｐ－内酰胺酶等抑菌物质的灭活酶能有效抵抗抑菌物质对菌体的破坏，从??而提高了细菌的生存机会在本研究中，ＯＭＶｓ的存在使得大肠杆菌在短时间内??仍能保持杆状形态，但细胞表面＋再光滑。??ｒｎａｒｎｍ??鼸：：１??图２－１?ＡｇＮＯ．，作用前后的大肠杆菌的振幅误差图（Ａ、Ｃ）与超微结构图（Ｂ、Ｄ）??Ｆｉｇ．?２－１?ｌ?ｈｃ?ａｍｐｌｉｔｕｄｅ?ｅｒｒｏｒ?ｉｍａｇｅｓ?（Ａ．?Ｃ）?ａｎｄ?ｕｌｔｒａｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｉｍａｇｅｓ?（Ｂ．?Ｄ）?ｏｆ?７／．．?ｃｏｌｉ?ｂｅｆｏｒｅ?ａｎｄ?ａｌｔｅｒ??ｔｒｅａｔｅｄ?ｗｉｔｈ?ＡｇＮＯｓ??２．３．２?ＡｇＮＣｂ对大肠杆菌形貌的影卩向??图２－２是ＡｇＮＣｈ作用前后大肠杆菌的３Ｄ图、高度图与剖面分析图。高度图反映丫??细菌的形貌

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【参考文献】

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本文编号：2864066