蟬翼表面的納米結構及優(yōu)化結構對細菌細胞影響的研究.pdf

1、實驗研究發(fā)現(xiàn)鳴蟬(Clanger cicada(Psaltoda claripennis) wings)蟬翼表面特殊的納米結構可以有效的殺死某些附著在其表面的細菌。而且這種殺菌過程完全是一種物理效應，并不涉及任何化學反應。蟬翼這種特殊的抗菌能力為研制新型抗菌材料提供依據(jù)。
　　本文由蟬翼表面納米結構對細菌細胞壁形態(tài)的影響，提出了一種解釋細菌細胞壁在蟬翼表面機械性破裂機制的彈性力學模型，模型中由細菌細胞壁的拉伸度來確定蟬翼表面納米結

2、構對細菌細胞壁的影響。分別對革蘭氏陽性和陰性菌細胞壁在蟬翼表面上的拉伸度進行計算，理論結果表明不同強度的細菌細胞壁在蟬翼表面納米結構上發(fā)生的拉伸形變有明顯差異，絕大部分革蘭氏陰性菌細胞壁拉伸度超過其承受能力，可發(fā)生機械性破裂。進而得出對于給定的細胞強度，納米材料上的細菌破裂由表面結構的幾何參數(shù)決定的。但隨著研究的不斷深入，人們期望能更好的利用抗菌材料，因而提出優(yōu)化結構，即納米顆粒。
　　納米顆粒在生理生化、光學和生物等方面具有獨特

3、的特性，可被應用到技術、研究和醫(yī)學等實際應用中。同時各種基于固定或釋放殺菌物質的合成方法也已被廣泛的應用于抗菌材料的生產(chǎn)中。納米技術和生物學的融合使納米顆粒成為潛在的抗菌藥物。納米顆粒雖具有獨特的物理化學性質被認為是生物醫(yī)藥活性的基礎，但目前沒有對這種作用機理的系統(tǒng)解釋。因此，本文基于納米顆粒對細菌細胞的影響，提出了一種細菌細胞與納米顆粒表面結構相互作用的生物物理模型，從熱力學角度解釋了納米顆粒的抗菌特性。可得出細菌吸附在納米材料表面的