蟬翼表面的納米結(jié)構(gòu)及優(yōu)化結(jié)構(gòu)對細菌細胞影響的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

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(jié)構(gòu)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(yīng),并不涉及任何化學(xué)反應(yīng)。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(jié)構(gòu)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(xué)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(jié)

2、構(gòu)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(jié)果表明不同強度的細菌細胞壁在蟬翼表面納米結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu),即納米顆粒。
  納米顆粒在生理生化、光學(xué)和生物等方面具有獨特

3、的特性,可被應(yīng)用到技術(shù)、研究和醫(yī)學(xué)等實際應(yīng)用中。同時各種基于固定或釋放殺菌物質(zhì)的合成方法也已被廣泛的應(yīng)用于抗菌材料的生產(chǎn)中。納米技術(shù)和生物學(xué)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(xué)性質(zhì)被認為是生物醫(yī)藥活性的基礎(chǔ),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(jié)構(gòu)相互作用的生物物理模型,從熱力學(xué)角度解釋了納米顆粒的抗菌特性??傻贸黾毦皆诩{米材料表面的

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