基于石墨烯的多功能抗菌剂应用及抗菌机制研究

【摘要】面对层出不穷的耐药菌，发展新型抗菌药物迫在眉睫。纳米科技提供一种全新的手段应对细菌对人类健康带来的威胁，纳米尺度下的物质有着更大的比表面积和更高的反应活性，因而纳米抗菌剂具有高效的抗菌性能，得到广泛的研究和应用。本课题通过在氧化石墨烯表面生长银纳米颗粒和超顺磁性纳米颗粒，得到一种新型多功能抗菌复合材料GO-IONP-Ag。与银纳米颗粒相比，GO-IONP-Ag具有更强的抗菌活性，其不仅能够高效抑制敏感菌-革兰氏阴性大肠杆菌和革兰氏阳性金黄色葡萄球菌，而且能够有效抑制临床分离的耐药大肠杆菌。利用氧化石墨烯的光热特性和银纳米颗粒的抗菌优势，较低剂量的复合抗菌材料即可实现高效的协同杀菌效果。此外，利用超顺磁性纳米颗粒，该复合抗菌材料可实现多次循环使用。鉴于其合成简单、抗菌性能优越且成本较低等特点，GO-IONP-Ag复合抗菌材料将在生物医学以及环境治理如污水处理等领域显示出广阔的应用前景。以银纳米颗粒为对象，本课题对复合抗菌纳米材料的潜在抗菌机制进行了较为系统的研究。通过扫描电镜和光学显微镜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的形貌和分裂增殖情况的研究发现，在相同银离子浓度下，复合材料与银纳米颗粒均使得大肠杆菌的细胞完整性受到明显破坏，细胞表面可见明显凹陷；且复合材料对细胞结构的破坏更为严重。对于金黄色葡萄球菌而言，复合材料和银纳米颗粒均未破坏细胞的完整性，然而细菌的实时生长监测结果表明两种材料均能抑制细菌增殖。本研究将为新型多功能抗菌剂的研究与开发提供重要参考。
【作者】田腾飞；
【导师】彭睿；
【作者基本信息】苏州大学，生物化学与分子生物学，2014，硕士
【关键词】石墨烯复合材料；多重耐药菌；光热杀菌；循环利用；机制探讨；

【参考文献】
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