銀離子、銀納米顆粒對(duì)細(xì)菌影響的顯微成像研究.pdf

1、銀系抗菌劑具有良好的抗菌性能,銀離子和銀納米顆粒作為抗菌成分已經(jīng)被應(yīng)用到臨床醫(yī)學(xué)和日常生活中。近幾年濫用抗生素導(dǎo)致各類耐藥菌的產(chǎn)生,銀系抗菌劑日益受到關(guān)注。但是目前銀離子和銀納米顆粒的抗菌機(jī)理還不明確。生化分析方法為解釋抗菌機(jī)理提供了重要的信息,而成像技術(shù)為完善抗菌機(jī)理提供直觀的形態(tài)學(xué)證據(jù)。本論文利用原子力顯微鏡(Atomic force microscopy,AFM)和暗場(chǎng)顯微鏡兩種在生物樣品成像中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的表征手段研究了銀離子和

2、銀納米顆粒對(duì)細(xì)菌的影響,在納米水平上表征了細(xì)菌表面超微結(jié)構(gòu)的變化,為解釋銀離子和銀納米顆粒的抗菌機(jī)理提供了重要的微觀形態(tài)學(xué)信息。主要內(nèi)容歸納如下:
　　1、基于AFM成像技術(shù)研究銀離子對(duì)細(xì)菌的影響。利用AFM大氣氛中輕敲模式對(duì)銀離子作用革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽(yáng)性菌表皮葡萄球菌進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:銀離子作用后的大腸桿菌表面出現(xiàn)了囊泡,并隨著作用時(shí)間的延長(zhǎng)囊泡逐漸增大;而表皮葡萄球菌表面出現(xiàn)了不規(guī)則的凹槽狀損傷,且發(fā)生了明顯的

3、質(zhì)壁分離。兩種細(xì)菌的不同損傷情況與它們細(xì)菌壁結(jié)構(gòu)的差異有關(guān)。AFM成像獲得的結(jié)果對(duì)于認(rèn)識(shí)細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系具有重要的意義,同時(shí)為研究銀離子的抗菌機(jī)理提供了有價(jià)值的微觀形態(tài)學(xué)信息。
　　2、結(jié)合AFM成像技術(shù)和暗場(chǎng)顯微成像技術(shù),研究銀納米顆粒對(duì)細(xì)菌的影響。采用NaBH4還原的方法制備了平均粒徑為10.3 nm的銀納米顆粒,分別利用AFM大氣氛中輕敲模式和暗場(chǎng)顯微鏡對(duì)銀納米顆粒作用大腸桿菌進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:銀納米顆?？梢?/p>

4、吸附在大腸桿菌的表面,尤其是集中在菌體的兩頭,造成細(xì)菌兩頭嚴(yán)重的坍塌和表面大量不規(guī)則的“小坑”狀損傷,同時(shí)銀納米顆粒可以進(jìn)入細(xì)菌的內(nèi)部。溶菌酶對(duì)照實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明了細(xì)菌外膜結(jié)構(gòu)被銀納米顆粒破壞。上述結(jié)果在納米水平上表征了銀納米顆粒作用細(xì)菌后表面超微結(jié)構(gòu)的變化,同時(shí)在活細(xì)胞水平對(duì)銀納米顆粒作用細(xì)菌時(shí)的位置進(jìn)行了定位,為進(jìn)一步研究銀納米顆粒的抗菌機(jī)理提供了重要的信息。
　　3、基于AFM研究桑葉還原合成銀納米顆粒的抗菌性能。利用桑葉合成

5、了銀納米顆粒,通過透射電子顯微鏡(Transmission electron microscopy，TEM)和動(dòng)態(tài)光散射(Dynamic light scattering,DLS)等表征手段發(fā)現(xiàn)該顆粒具有良好的均一性和分散性,且平均粒徑是32.2 nm。對(duì)應(yīng)的電子衍射花樣結(jié)果表明顆粒具有金屬銀的面心立方晶體結(jié)構(gòu)。傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜(Fourier transform infrared,FTIR)結(jié)果表明桑葉中的多羥基成分和蛋白質(zhì)殘基分別