Ag@AgCl对鼠伤寒沙门氏菌生物膜的抑制作用及其机制研究

发布时间：2017-04-30 03:13

  本文关键词：Ag@AgCl对鼠伤寒沙门氏菌生物膜的抑制作用及其机制研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在自然界和人类生活里,绝大部分细菌是附着在各种有机或者无机物体的表面,以生物膜的方式进行生长,分布十分广泛。同时,细菌生物膜的耐药性极强,其对抗生素的抵抗力是浮游菌的成百上千倍。目前,为了解决细菌生物膜带来的诸多难题,抑制细菌生物膜形成的相关研究已成为食品、医学及材料科学的研究重点。现已有研究证明,Ag@Ag Cl是一种高效的等离子体光催化剂,能够有效降解水体中的有机污染物,但是关于其在细菌及细菌生物膜的作用上却鲜有报道,并且现在大多数研究都将视线集中在类似新型材料的开发上,很少从分子的水平上来探究这些光催化材料对细菌抑杀的作用机理,其抑制细菌生物膜形成的机理。除此之外,传统研究生化材料与细菌作用的手段主要集中在平板计数(测试存活率)、电子显微(细菌表面形态)、DNA微阵列(基因表达的变化),但它们都存在操作复杂、耗时长、成本高等缺点。在此基础上,我们采用了傅里叶变换红外光谱仪和石晶体微天平这两种手段做了一系列研究工作,主要内容为:第一,本论文制备出一种高效光催化活性的等离子体光催化剂Ag@Ag Cl并观察了其并观察其对鼠伤寒沙门氏菌生物膜形成的抑制效果。UV-vis、XRD、FESEM均证明了Ag@Ag Cl的形成。随后测定了其对鼠伤寒沙门氏菌的最低抑菌浓度,发现其在可见光照射和避光条件下MIC分别为12.5mg/L和100mg/L。最后使用96微孔板法和玻璃置片法成功在体外培养出了鼠伤寒沙门氏菌生物膜,采用结晶紫染色法对细菌生物膜进行半定量,银染法对细菌生物膜进行定性,观察了Ag@Ag Cl对细菌生物膜的抑制作用,结论是随着Ag@Ag Cl浓度的升高,细菌生物膜量的生成量逐渐减少。第二,本论文利用FT-IR结合化学计量学的方法研究了Ag@Ag Cl对鼠伤寒沙门氏菌的作用机理。从主成分得分图上可以明确看到不同浓度Ag@Ag Cl处理后的细菌能够各自聚集在一起,说明不同浓度的Ag@Ag Cl处理之后细菌细胞的分子组成发生了变化,并且变化的程度不同。通过主成分的载荷图发现经Ag@Ag Cl作用后,细菌的多糖、脂质、DNA、结构蛋白发生了变化,Ag@Ag Cl对细菌的细胞膜、细胞壁、细胞质、核酸产生了不同程度的影响。第三,本论文采用QCM观测Ag@Ag Cl作用后对鼠伤寒沙门氏菌初始粘附性能的影响。首先,构建了一个用于细菌粘附的QCM传感器装置,气液稳定性良好。随后观察了不同浓度的Ag@Ag Cl作用于细菌后其在QCM表面的粘附情况,发现未受损细菌的粘附能力强,随着Ag@Ag Cl浓度的升高,细菌鞭毛受到不同程度的损伤,粘附能力逐渐减弱。与此同时,通过FESEM发现未受损细菌的整体结构完整,能够牢牢粘附在QCM表面,但是当用Ag@Ag Cl作用后,细菌表面不再圆滑,可以明显观察到凹陷,证明细菌发生损伤。上述研究结果证明,采用红外光谱技术结合化学计量学的方法能很好的解释其对细菌抑杀机理,将来可以考虑将此种方法进一步推广,用来研究细菌经化学材料处理后,从分子水平上观察细菌结构的变化,而不仅仅是从形貌上来观察。采用石英晶体微天平技术也可以观察到Ag@Ag Cl作用后,细菌在表面早期粘附能力的变化,我们可以使用此方法来筛选抑制细菌粘附的新材料,这在生物医学上是具有重大意义的。
【关键词】：细菌生物膜 Ag@AgCl 红外光谱 石英晶体微天平
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R378
【目录】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 绪论9-23
• 1.1 细菌生物膜研究进展9-11
• 1.1.1 细菌生物膜的形成与发展9-10
• 1.1.2 细菌生物膜的防治方法10-11
• 1.2 银基等离子体光催化剂的研究现状11-15
• 1.2.1 Ag@AgX等离子体光催化材料11-14
• 1.2.2 Ag@AgX等离子体光催化剂对细菌的作用研究14-15
• 1.3 红外光谱技术及其在微生物研究中的应用15-19
• 1.3.1 红外光谱技术15-16
• 1.3.2 红外光谱技术在微生物研究中的应用16-17
• 1.3.3 本课题使用的化学计量学方法17-19
• 1.4 石英晶体微天平（QCM）及其在微生物研究中的应用19-21
• 1.4.1 QCM理论19-20
• 1.4.2 QCM在微生物研究中的应用20-21
• 1.5 本课题研究目的、研究内容及创新点21-23
• 1.5.1 研究目的21
• 1.5.2 研究内容21-22
• 1.5.3 创新点22-23
• 2 Ag@AgCl对鼠伤寒沙门氏菌生物膜的抑制作用研究23-34
• 2.1 引言23
• 2.2 实验部分23-28
• 2.2.1 材料、试剂及仪器23-25
• 2.2.2 Ag@AgCl等离子体光催化剂的制备25
• 2.2.3 Ag@AgCl对鼠伤寒沙门氏菌最低抑菌浓度的测定25-26
• 2.2.4 鼠伤寒沙门氏菌体外BF模型的建立26-27
• 2.2.5 Ag@AgCl对鼠伤寒沙门氏菌BF的抑制作用研究27-28
• 2.3 结果与讨论28-33
• 2.3.1 Ag@AgCl等离子体光催化剂的表征28-30
• 2.3.2 Ag@AgCl对鼠伤寒沙门氏菌的最低抑菌浓度30
• 2.3.3 鼠伤寒沙门氏菌BF培养结果30-31
• 2.3.4 Ag@AgCl对鼠伤寒沙门氏菌BF的抑制作用结果31-33
• 2.4 小结33-34
• 3 Ag@AgCl对鼠伤寒沙门氏菌抑杀作用的红外光谱研究34-44
• 3.1 引言34
• 3.2 实验部分34-35
• 3.2.1 材料、试剂及仪器34
• 3.2.2 抗菌测试34-35
• 3.2.3 红外光谱分析35
• 3.3 结果与讨论35-42
• 3.3.1 抗菌测试结果分析35-36
• 3.3.2 细菌红外光谱表征36-38
• 3.3.3 主成分（PCA）及其载荷图（LPA）分析38-42
• 3.3.4 Ag@AgCl的抑菌机理42
• 3.4 小结42-44
• 4 Ag@AgCl对鼠伤寒沙门氏菌初始粘附性能的影响研究44-55
• 4.1 引言44
• 4.2 实验部分44-46
• 4.2.1 材料、试剂及仪器44-45
• 4.2.2 QCM传感器装置的构建45
• 4.2.3 扫描电镜（FESEM）观察Ag@AgCl对细菌的作用45-46
• 4.2.4 细菌粘附实验46
• 4.3 结果与讨论46-54
• 4.3.1 QCM传感器的气液相稳定性实验46-48
• 4.3.2 FESEM测试结果与分析48-49
• 4.3.3 QCM测试结果与分析49-54
• 4.4 小结54-55
• 5 结论与展望55-58
• 5.1 结论55-56
• 5.2 展望56-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-69
• 附录69

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本文编号：336144