2022年细菌纤维素-纳米银复合材料的制备及其抗菌性能研究.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 细菌纤维素 / 纳 M银复合材料地制备及其抗菌性能争论摘 要：细菌纤维素 bacterial cellulose, bc）是一种由微生物合成地高纯度纤维素 , 超细纤维网络结构使其具有高比表面积、高持水才能以及良好地生物相容性和生物可降解性, 被认为是一种潜在地“ 抱负” 医用敷料材料 . 然而, 细菌纤维素本身不具有抗菌性能, 难以应对细菌感染地伤口. 纳 M银是一种广谱抗菌剂 . 因此本文以细菌纤维素为模板 , 采纳环境友好地化学仍原剂抗坏血酸为仍 原剂, 原位制备细菌纤维素 / 纳 M银复合材料 . 同时分别采纳抑菌圈法和最小抑菌浓度法对

2、复合物地抗菌成效进行评判 . 关键词：细菌纤维素 纳 M银 抗菌 创伤敷料一、引言细菌纤维素是一种由微生物合成地高纯度纤维素, 其微纤维直径只有 40-60nm,是自然界中自然存在地精细纳 M材料. 超细纤维网络结构使其具有高比表面积、高持水才能以及良好地生物相容性和生物可降解性 , 被称作“ 大自然给予人类地自然生物医用材料”1. 大量争论和临床试验说明, 细菌纤维素基创伤敷料对于烧伤烫伤以及慢性溃疡疾病具有良好地治愈成效 , 是一种极具潜力地“ 理想” 创伤敷料材料 2. 然而, 细菌纤维素本身不具有抗菌性能, 难以应对细菌感染地伤口. 金属银及其化合物是目前最常用地无机抗菌剂 , 特别适

3、用于治疗烧伤烫伤以及慢性溃疡创伤3. 因此, 以细菌纤维素为载体负载纳 M银粒子将有望获得具有高效保湿抗菌功能地“ 抱负” 医用创名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 伤敷料 . 孙东公平以细菌纤维素为载体 学仍原法合成载银细菌纤维素复合材料, 甲醛为仍原剂采纳液相化 , 所得银纳 M粒子平均粒径在 45nm左右, 对大肠杆菌、酵母菌和白色念珠菌等都有抱负地抗菌成效 4.marques 等分别以细菌纤维素和一般植物纤维为基体 ,采纳 nabh4 原位仍原 agno3 地方法在纤维素膜上合成纳 M银单质 ,结果说明细菌纤维

4、素纤维地银负载量可达到植物纤维地 50 倍以上 ,并且对 ag+具有更长久地控释作用 , 是一种良好地纳 M银合成基质5. 上述争论大多采纳nabh4、甲醛等化学试剂为仍原剂, 这些试剂通常具有较高地人体毒性, 反应终止后很难解决试剂在纤维膜内地残留问题 , 特别不适合应用于生物医用材料产品地制备 . 据此, 我们提出 , 以细菌纤维素为模板 , 摒弃有毒化学仍原试剂 , 采纳环境友好地抗坏血酸为仍原剂 , 原位制备细菌纤维素 / 纳 M银复合材料 . 二、材料与方法一）试验材料木醋杆菌 acetobacter xylinum）：本试验室保藏 .agno3 、抗坏血酸购买于国药集团化学试剂有限

5、公司. 其它试剂如无特别说明,均为市场可售 . 二）细菌纤维素膜地制备和纯化 以木醋杆菌为菌种 , 将活化后地菌种接种至种子培育液中 , 在 30和 160rpm地摇床中培育 24h. 按 6%地接种量接种于发酵培育基中,30 恒温培育箱中静置培育8 d, 得细菌纤维素膜 . 培育基组名师归纳总结 成为麦芽糖 25g/l, 蛋白胨 3g/l,酵母浸膏 5g/l,ph值为 5.0,121 第 2 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 灭菌 20 min. 将 bc 膜取出用去离子水反复冲洗, 再浸泡于 0.1%地 naoh 溶液中以去除细菌纤维

6、素膜中地菌体及残留培育基 ,80 处理 6h 至膜呈乳白色半透亮 . 最终用去离子水充分洗涤, 直至洗液成中性 . 三）细菌纤维素 / 纳 M银复合材料地制备将上述 bc 膜浸泡于肯定浓度地硝酸银溶液中, 在 30恒温水浴锅中 100rpm震荡 12h. 然后将膜取出放入 10mm地抗坏血酸溶液中 ,在磁力搅拌下冰浴仍原 6h. 然后取出用去离子充分洗涤 , 得细菌纤维素/ 纳 M银复合材料 . 四）含银量地测定将制备地复合物样品干燥后剪碎 , 精确称取肯定质量溶解于 hno3溶液中 . 采纳原子吸取法测定其银含量 . 五）抗菌性能地测定1）抑菌圈法以金黄色葡萄球菌为模型菌. 详细方法为：将金

7、黄色葡萄球菌从斜面接种到种子培育基中 ,37 恒温培育 12h 得种子液 . 吸取 0.1ml种子液至固体平板培育基上, 涂布匀称 . 将载银细菌纤维素膜平铺在平板中心 ,37 恒温倒置培育 24h. 然后测量其抑菌圈大小 , 并以不载银地纯细菌纤维素膜为对比组. 抑菌带宽度定义为：抑菌带半径平均值与样品膜半径平均值之差 . 2）最小抑菌浓度法 mic）以金黄色葡萄球菌为模型菌, 采纳 mic 法定量评判复合物地抗菌名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 成效. 详细方法为：将 10 个灭菌地含肯定量培育基地三角瓶分别编号

8、 1-9 号, 在培育基中放入 1-9 片载银细菌纤维素膜制成不同含银量培育基 . 然后, 取 107cfu/ml地金黄色葡萄球菌菌悬液0.1ml接种于上述 1-9 号三角瓶中 , 于 37恒温培育 24h. 培育终止后 , 分别从上述三角瓶中取出0.1ml 培育液 , 将其涂布到琼脂平板上 , 每个样品做三个平行 , 于 37恒温培育箱中倒置培 养 24h, 观看菌落地生长情形 . 以不长菌地最低浓度为最小抑制浓度 mic）. 三、结果与争论 一）细菌纤维素 / 纳 M银复合材料地制备目前化学法仍原制备纳M银粒子大多采纳 nabh4、甲醛等化学试剂为仍原剂 , 这些试剂通常具有较高地人体毒性

9、 , 反应终止后需解决试剂在纤维膜内地残留问题, 不适合应用于生物医用材料产品地制备. 抗坏血酸是一种常用地医药原料 , 具有肯定地仍原才能 . 因此本文尝试以抗坏血酸为仍原剂, 细菌纤维素为模板 , 原位仍原制备纳 M银. 试验过程中发觉 , 随着反应时间地延长 , 细菌纤维素膜由初始地透亮色逐步变为亮黄色 成图 1）. 二）含银量地测定, 说明纳 M银粒子在细菌纤维素膜上形分别选用 1.0 、2.5 及 5.0mm地硝酸银溶液制备细菌纤维素 / 纳 M 银复合材料 , 采纳原子吸取法测定不同硝酸银溶液浓度条件下复合 物地载银量情形 , 结果如图 2 所示. 结果显示 , 随着硝酸银浓度地升

10、名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 高, 复合膜地含银量增加 . 但当硝酸银浓度大于2.5mm时, 连续增加硝酸银浓度 , 复合物地载银量几乎不变 , 这说明此时可能达到了细菌纤维素膜地最大银负载量 . 三）抗菌活力地评判第一采纳抑菌圈法对细菌纤维素/ 纳 M银复合材料地抗菌活力进行定性评判 . 分别考察了上述三种硝酸银溶液所制备地复合物地抗 菌成效 图 3）. 如下列图 , 复合物产生地抑菌圈地变化趋势与其载 银量相像 , 这说明复合物载银量地高低与抑菌圈宽度有肯定相关性 , 即载银量越高 , 抑菌圈越大 . 采纳最

11、小抑菌浓度法定量评判细菌纤维素/ 纳 M银复合材料地抗菌活力 , 如图 4 所示. 由结果可知 , 当硝酸银浓度为 1.0mm时,mic 值最低, 说明该制备条件下 , 复合膜地抗菌成效最好 . 在较高地硝酸银浓度条件下 , 由于较高量地银粒子负载到细菌纤维素膜上 , 可能会产生银粒子团圆 , 进而影响其抗菌成效 . 四、结论本文以细菌纤维素为模板, 抗坏血酸为仍原剂 , 原位制备细菌纤维素/ 纳 M银复合材料 , 并对其抗菌活性进行争论 . 结果说明 , 在较低地硝酸银浓度条件下 , 所得复合膜地载银量较低, 抑菌圈较小 , 但其最小抑菌浓度值较低 . 这可能是由于较低地银负载量减弱了银粒

12、子地团圆现象 , 导致其抗菌成效较好 . 基金工程：国家自然基金工程no.21004008）；上海市训练委名师归纳总结 员会和上海市训练进展基金会“ 晨光方案” 工程no.11cg35）. 第 5 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 参考文献 1czaja w,krystynowicz a,bielecki s,brown r m.microbial cellulosethe natural power to heal wounds.biomaterials,2006,27:145-151. 2alvarez o m,patel m,boo

13、ker j,markowitz l.effectiveness of a biocellulose wound dressing for the treatment of chronic venous leg ulcers:results of a single center randomized study involving 24 patients.wounds,2004,16:224-233. 3rai m,yadav a,gade a.silver nanoparticles as a new generation of antimicrobials.biotechnol.adv.,2

14、022,27:76-83. 4 孙东平 , 杨加志 , 李骏, 周伶俐 , 于俊伟 . 载银细菌纤维素抗菌敷料地制备及其抗菌性能地争论 1034-1038. . 生物医学工程学杂志 ,2022,26 ：5pinto r j,marques p a,neto c p,trindade t,daina s,sadocco p. antibacterial activity of nanocomposites of silver and bacterial or vegetable cellulosic fibers.acta biomater.,2022,5:2279-2289. 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页