纳米银在抗菌领域的研究进展

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纳米银杀菌机理的研究进展_曲锋

纳米银杀菌机理的研究进展_曲锋
420 2010, Vol. 31, No. 17
食品科学
※专题论述
纳米银杀菌机理的研究进展
曲 锋,许恒毅,熊勇华,赖卫华,魏 华*
(南昌大学 食品科学与技术国家重点实验室,江西 南昌 330047)
摘 要:纳米银因其高效、广谱及不易产生耐药性等优点,已成为目前抗菌材料的研究热点,但其杀菌机理尚有 待于进一步研究。本文综述了纳米银杀菌机理的最新进展,以期为纳米银抗菌材料的应用提供参考依据。 关键词:纳米银;杀菌机理;抗菌材料
原理 超低温条件下机械研磨 在溶液中用激光烧蚀溅射银片,使其破裂 利用脉冲激光将银单质烧蚀蒸发, 将形成的纳米颗粒负载在一定的载体上
优点
原理简单、 产品杂质少、
质量高
将银盐与适当的还原剂在液相中进行反应, 使银离子被还原为银原子并生长为单质颗粒
设备工艺简单、 产率高
水、乙醇等溶剂在γ射线辐照下产生具有很强还原 能力的溶剂化电子,将银离子还原成单质;
纳米银的杀菌效果受多方面的因素影响。纳米银颗 粒自身的粒径、形状、浓度和表面修饰物等均能影响 纳米银和菌体的接触及侵入,造成的杀伤作用强弱也不 同。不同类型的细菌在细胞壁结构上存在很大的差异:
422 2010, Vol. 31, No. 17
食品科学
※专题论述
纳米银
因素
粒径 形状 浓度
表面修饰物
细菌
微生物细胞表面的某些含氧基团通过物理化学 作用使溶液中的银离子还原为原子,反应过程
不依赖于微生物的生物活性
件温和、毒副产物少、 不易团聚
缺点 仪器设备 要求高、 生产费用贵
杂质高、粒径较 大且分布宽
产率低、仪器 设备要求苛刻
粒径分布宽、 成本高、
易污染环境

纳米银材料抗菌机理及应用研究

纳米银材料抗菌机理及应用研究

纳米银材料抗菌机理及应用研究自然界中,金属银拥有卓越的抗菌能力。

因此,随着现代医疗、生活水平的提高,银逐渐被广泛应用于医疗用品、日用品、环保材料等领域。

目前广泛应用的银材料主要包括纳米银、银离子等类型。

其中纳米银材料是一种具有优良抗菌性能的生物医用材料,其独特的抗菌机理以及广泛的应用前景引起了人们的高度关注。

纳米银材料抗菌机理纳米银具有优越的抗菌活性,是因为其特殊的抗菌机理。

纳米银粒子表面带有大量的自由电子,这些自由电子能够与菌体的DNA、RNA等分子进行反应,使其结构发生改变,从而抑制了菌体的生长和繁殖。

此外,纳米银还能与菌体表面的蛋白质、酶等官能基团结合,破坏了其功能性结构,破坏了菌体的代谢和生理活动,最终达到杀灭或抑制菌体的目的。

而且,纳米银粒子本身的高表面积、多孔性等特点,也能让它们更容易与菌体产生接触、吸附和渗透作用,加速抗菌效果的产生。

纳米银材料应用研究纳米银材料已经被广泛应用于医疗、环保、日用等领域。

例如,在医疗领域中,纳米银材料可以应用于各种医疗用品制造,如医用敷料、人体假体、手术器械等;在日用领域中,纳米银也可以被应用于制造各种抗菌饰品、生活用品、厨具等;在环保领域中,纳米银可应用于防霉、防腐、除臭等方面,如制造高效空气净化器、饮水机等。

目前纳米银的应用领域广泛,但在未来的研究中还有许多值得关注和攻克的难点。

例如,如何提高纳米银在价格上的竞争力;如何应对纳米银在潜在毒性等方面带来的安全隐患;如何进一步挖掘纳米银材料在抗菌领域的应用潜力等问题。

总之,纳米银是一种非常重要的抗菌材料,其天然的抗菌性能加上人造的加工技术应用,使得它在应用领域具有广泛的前景。

未来,需要对其进行更加深入的理论和实践研究,以进一步推动纳米银材料在生产、生活等领域的广泛应用。

纳米银材料制备及其抗菌性能研究

纳米银材料制备及其抗菌性能研究

纳米银材料制备及其抗菌性能研究随着现代医疗技术的不断进步,人们对医疗质量和环境卫生要求也越来越高。

而细菌和病毒等微生物的抵抗力也不断提高,传统的抗菌方法已经无法满足日益增长的需求。

在这种情况下,纳米银材料应运而生。

一、纳米银材料的运用纳米银材料是指粒径小于100纳米的银颗粒。

它有一种独特的抗菌作用,可以抑制细菌和病毒等微生物的生长繁殖,具有广泛的用途。

1. 医疗领域在医疗领域,纳米银可以用于制备抗菌肛门喷剂、消毒剂、手术器械、医用敷料和纱布等。

这些产品可以有效地预防感染和交叉感染,提高医疗卫生水平。

2. 食品加工领域在食品加工领域,使用纳米银可以制造出高效的食品包装材料,并可以抑制细菌滋生,从而增强了食品的保鲜期。

3. 环保工程领域在环保工程领域,纳米银可以用于制造高效的废水处理工艺和废气处理设备。

二、纳米银材料的制备方法纳米银材料的制备方法主要有化学还原法、微乳化法、溶胶凝胶法、生物法等。

其中,化学还原法是目前应用比较广泛的一种方法。

化学还原法是将银盐还原成银粒子的一种化学反应。

通过在溶液中加入还原剂,可以使银离子逐步被还原,生成小颗粒的银粉末。

这种方法制备的银颗粒粒径较小、分散性良好、稳定性较高,适用于工业化生产。

三、纳米银材料的抗菌性能研究纳米银的抗菌性能主要与粒径大小、表面电荷、杀菌机理等因素有关。

在研究中,发现纳米银具有以下几种抗菌方式:1. 破坏菌细胞膜纳米银具有较小的颗粒尺寸和较大的比表面积,它的大量表面活性位点对菌细胞膜具有高度的亲和力和嵌入力。

2. 杀死细菌细胞纳米银等离子体会促进产生肝氧化酶、DNA的纤维化等缺氧血管新生因子,降低炎症介质的水平,可有效地杀死细菌细胞。

3. 导致氧化损伤纳米银通过与微生物细胞膜和蛋白质等进行化学反应,产生氧自由基和其他有毒物质,使微生物细胞膜受到氧化损伤而死亡。

总之,纳米银具有独特的抗菌性能,可广泛应用于医疗、食品加工、环保工程等领域。

如今,随着人们对健康环境要求的不断提高,纳米银材料将会有更加广阔的应用前景和更加明亮的未来。

银纳米材料的制备及其抗菌性能研究

银纳米材料的制备及其抗菌性能研究

银纳米材料的制备及其抗菌性能研究随着生活水平的提高和科学技术的不断进步,对于抗菌材料的需求也越来越大。

而银纳米材料因其独特的物理和化学性质,成为一种重要的抗菌材料。

本文将介绍银纳米材料的制备方法以及其抗菌性能的研究进展。

一、银纳米材料的制备方法银纳米材料的制备方法非常多样化,包括化学还原法、生物还原法、微波法、激光法、电化学法等。

以下是常用的两种方法:1. 化学还原法化学还原法是通过还原剂将银离子还原成银纳米粒子。

通常使用的还原剂有:氢氢醛、硼氢化钠、柠檬酸等。

化学还原法具有操作简便、反应速度快、产物稳定等优点。

但是,还原剂的选择和反应条件的调控会影响到成品的粒径和分布,同时产生的有毒废液也对环境造成一定的污染。

2. 生物还原法生物还原法是利用生物体内自身的还原剂分泌银纳米粒子。

其中微生物和植物提取物是常用生物体,能够制备出较为均匀、分散的银纳米粒子。

生物还原法具有无毒、无废物、反应效率高等优点。

但是,生产过程需要考虑生物体的生长条件、纯化过程等方面,造成比较大的困难。

二、银纳米材料的抗菌性能研究银纳米材料的抗菌性能已经被广泛研究,其抗菌原理包括两个方面:1. 细菌细胞膜的破坏银纳米粒子具有一定的表面电荷,在与细菌相互作用的过程中会破坏细菌的细胞膜。

这使得细菌的细胞壁破损,导致其内部的物质和水分迅速丧失,最终导致细菌死亡。

同时,银离子的释放也会促进细胞膜的损伤。

2. 细菌内部机制的破坏除了对细胞膜的破坏,银纳米粒子还能够进入细胞内部,与细胞内的一些酶、蛋白质相互作用。

这些酶和蛋白质是细菌生存所必需的,银纳米粒子的干扰会破坏细菌的代谢机制,导致细菌死亡。

三、实验研究银纳米材料的抗菌性能已经在很多领域进行了实际应用。

例如,银纳米材料在医疗器械、水处理、食品加工等方面具有广泛的应用前景。

以下是实验研究的一些例子。

1. 医疗领域银纳米材料在医疗领域的应用非常广泛。

例如,银纳米材料能够抑制细菌的生长,对于医用器械的消毒有很好的效果。

纳米银在高分子材料中的抗菌性能研究

纳米银在高分子材料中的抗菌性能研究

纳米银在高分子材料中的抗菌性能研究摘要:纳米银作为一种强有效的抗菌剂,已被广泛应用于高分子材料中。

本文综述了纳米银在不同高分子材料中的抗菌性能研究,对其应用领域和机制进行了详细探讨。

结果表明,纳米银能够显著提高高分子材料的抗菌性能,可有效对抗多种细菌,并具有长效的抗菌效果。

然而,应用纳米银也面临一些挑战,如环境风险和生物毒性等。

因此,未来的研究需要深入探索纳米银在高分子材料中的抗菌机制,同时关注其环境安全性,以推动其更广泛而安全的应用。

1. 引言随着抗菌耐药性的增加和公共卫生意识的提高,寻找新型高效抗菌材料成为当今研究的热点。

纳米银由于其较大的比表面积和独特的物理化学性质,被广泛认为是一种潜力巨大的抗菌剂。

纳米银的应用领域众多,尤其在高分子材料中的抗菌性能研究引起了广泛关注。

本文旨在总结纳米银在高分子材料中的抗菌性能研究,探讨纳米银在高分子材料中的应用前景。

2. 纳米银的抗菌性能纳米银具有很强的抗菌活性,可以抑制多种细菌的生长,包括耐药菌株。

纳米银通过释放银离子和直接与细菌交互作用的方式表现出抗菌性能。

研究发现,纳米银能够破坏细菌的细胞膜和核酸,干扰其代谢过程,从而导致细菌的死亡。

此外,纳米银还能抑制细菌的生物膜形成,阻断其在高分子材料表面的生长。

3. 纳米银在高分子材料中的应用纳米银在高分子材料中的抗菌应用广泛,包括医疗器械、包装材料、纺织品等领域。

在医疗器械方面,纳米银被用于制备抗菌涂层,可以有效抑制细菌的生长,降低医院内感染的发生率。

在包装材料方面,纳米银被应用于食品包装,可以延长食品的保鲜期并保持其卫生安全。

在纺织品方面,纳米银能够使纤维表面具有抗菌性能,从而防止细菌滋生和异味产生。

4. 纳米银应用中的挑战和安全性问题尽管纳米银在高分子材料中的抗菌性能得到了广泛认可,但也面临一些挑战和安全性问题。

首先,纳米银的环境风险引起了关注,其释放的银离子可能对环境造成潜在影响。

其次,纳米银具有一定的生物毒性,长期暴露可能对人体健康产生潜在危害。

纳米银的抗菌性研究

纳米银的抗菌性研究

纳米银的抗菌性研究及其在医疗中的应用摘要:作为一种新型无机抗菌材料,纳米银不仅具备超强的抗菌效果,且对人体更为安全。

本文主要介绍了纳米银抗菌材料的抗菌原理,并介绍了其在医疗方面的应用。

关键字:纳米银、抗菌机理、医疗应用纯银是一种美丽的银白色的金属,它具有很好的延展性,其导电性和传热性在所有的金属中都是最高的,主要用于制合金、焊药、银箔、银盐、化学仪器等,并用于制银币和底银等方面。

自古以来,银就被用于加速伤口愈合、治疗感染、净化水和保存饮料,用银器存放食物,可防止细菌生长,但银离子在溶液中的不稳定性限制了其推广应用。

[1]图1、银(左)和纳米银(右)随着纳米技术的发展及其理论的成熟,一系列的纳米材料先后被制备出来,并展现出不同于常规材料的优良物理化学性能。

其中,金属银的纳米化使银具有了更加诱人的前景,引起了广泛的关注(图1)。

纳米银是以纳米技术为基础研制而成的新型产品,近年来的研究与发展表明,纳米银材料具有很稳定的物理化学性能,在电学、光学和催化等众多方面具有比普通银更优异的性能,现已广泛应用于陶瓷材料、环保材料和涂料等许多领域。

由于纳米银粒具有优异的抗菌活性,所以在医学上也得到了广泛应用,一般来说,天然抗菌材料具有安全性高的优点,然而其普遍寿命较短、耐热性差、不易进行再加工;有机合成抗菌材料具有抗菌范围广、杀菌速度快等优点,但是一般来说其毒副作用相对较大、易水解、使用寿命短,与传统无机抗菌剂相比,其优点主要有广谱抗菌、强效杀菌、渗透性强、修复再生、抗菌持久、安全无毒、无耐药性等。

[2]抗菌机理银离子具有很强的抗菌特性,溶液中微量的银离子即可杀灭细菌,且覆银表面与水接触后可源源不断地释放银离子,这就是银杀菌性能维持时间较长的原因。

纳米状态的银还具有极大的比表面积,这种结构给各种反应提供了众多的接触作用位点,容易与外来原子相结合,更容易释放银离子。

例如,1g球状银表面积为10.6cm2,而1克直径为10nm的银纳米粒子的表面直径达到6×105cm2,明显增加了持续释放银离子所需的表面积。

基于纳米银的高效抗菌剂研发与应用

基于纳米银的高效抗菌剂研发与应用

基于纳米银的高效抗菌剂研发与应用近年来,随着全球疫情的不断爆发和加剧,高效抗菌剂的需求与日俱增。

对于抗菌剂,除了要具备细菌、病毒、真菌、霉菌等多种病原体的抑制作用外,还要考虑其对人体的安全性和环境友好性。

而纳米银作为一种广泛应用在高效抗菌剂中的材料,因其具有出色的抗菌效果、低剂量用量和安全性高等优点,近年来备受研究人员的关注。

一、纳米银的物理性质和抗菌机理首先,了解纳米银的物理性质和抗菌机理是进行其高效抗菌剂研发的前置条件。

纳米银,顾名思义,是银元素的纳米级别的颗粒。

因其尺寸小,一般在10-100纳米之间,故具有较高的比表面积和表面能,比金属银的抗菌效果更加卓越。

纳米银的抗菌机理有两种。

一种是静电作用,即纳米银通过与电极相连,从而形成静电场,当细菌等带负电荷的病原体接触到纳米银表面,会被迅速破坏,从而实现抑制其生长的效果。

另一种是氧化应激作用,即纳米银可以通过释放游离银离子,与病原体内部的蛋白质和核酸结合,使其失去生物活性或破坏其细胞膜,从而达到抑菌的效果。

二、纳米银的制备方法和应用制备纳米银的方法有多种,包括化学还原法、物理气相沉积法、电化学法等。

其中,化学还原法是一种常用的制备方法,其主要步骤是将饱和银离子溶液与还原剂反应,得到纳米银颗粒,具有制备简单、适用范围广等优点。

然而,其制备过程涉及到还原剂的使用,需要彻底处理还原剂,以免对人体和环境造成污染。

纳米银在生物医药领域的应用很广泛。

例如,可以将其制成抗菌口罩、护手霜、医用绷带等产品,减少微生物感染的风险。

同时,还可用于制备消毒剂、水处理剂等,对于难以彻底清洗的物品如婴儿玩具、病房表面的消毒具有很好的效果。

三、纳米银的安全性与环保性对于纳米银的研究,需要关注其安全性和环保性问题。

据研究表明,纳米银的毒性程度与剂量、吸入、顺行和摄入方式等相关。

在制备和使用过程中,如果控制得当,是安全的,但如果大量使用和排放,就会造成环境影响。

针对这一问题,研究人员已经开展深入研究,探究纳米银在环境和人体中的行为特征和毒性。

纳米银临床应用研究进1

纳米银临床应用研究进1

纳米银临床应用研究进展银是一种亮白色金属,可杀灭细菌、真菌和霉菌。

自进入20世纪,I临床应用银化合物杀菌消毒、抗菌消炎逐渐广泛。

如磺胺嘧啶银用于治疗烧、烫伤;在日本,应用含氟化二氨银漱口水防治牙周炎、龋齿、口腔溃疡;美国还推出了一种羧酸银与乙醇复配液,经I临床试验证实治疗泪管炎、阴道感染、烧伤、细菌性感冒、面部粉刺等效果良好;瑞士某公司将硫酸氢银与过氧化氢复配作皮肤消毒液效果良好。

国内、外研究人员将纳米材料和技术与银的特性相结合,研制出纳米银材料应用于各领域,近年来,不少文献报道了纳米银在临床上的应用,本文就该方面的研究进展作一综述。

1 纳米银的抗菌原理纳米银是以纳米技术为基础研制而成的新型抗菌产品,由于量子效应、小尺寸效应和具有极大的比表面积,因而具有传统无机抗菌剂无法比拟的抗菌效果,且安全性高、效力持久,是一种具有长效性和耐候性抗菌剂。

有关纳米银杀菌作用的原理,多数学者认为,超细状态银表面积极大,在水中呈Ag+,因此纳米银的杀菌作用主要与银离子有关,可与菌体中酶蛋白中的-SH迅速结合,供代谢关键酶失活,使致病菌不能代谢而死亡;其次,纳米银可与致病菌DNA碱基结合并形成交叉链接,置换嘌呤和嘧啶中相邻氮之间的氢键,使DNA变性而不能复制,导致致病菌失活。

纳米银的原子排列表面为介于固体和分子之间的“介态”,这种活性极强的纳米银微粒具备超强抗菌能力,可杀死细菌、真菌、支原体、衣原体等致病微生物。

此外,纳米银又是非抗生素类杀菌剂,目前没有任何细菌对银产生耐药性。

2 纳米银在临床中的应用2.1 在外科中的应用2.1.1 在烧烫伤、烧伤植皮中的应用。

磺胺嘧啶银(SD-Ag)作为传统治疗烧、烫伤的银制剂,在溶液中起抗菌作用的仅是Ag+ 。

Ag+ 除了与细菌的一些成分结合外,也与血浆中的蛋白质结合或与Cl-反应而沉淀,导致其抗菌能力下降,而纳米银敷料展示了一种新的银的形式Ag+ 与活性银的结合,可为创面持续提供一定浓度的动态活性银。

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消毒工艺是生活饮用水处理中的一项重要工艺,目标是灭活水中多种病原微生物,对于保障人类的安全和健康有着重要意义。

各个国家均对饮用水的抗菌消毒予以高度重视。

传统的氯化消毒工艺过程中,氯会与水中天然有机物反应生成三卤甲烷和非挥发性的卤代有机物等消毒副产物(DBPs)。

其他的化学消毒工艺如二氧化氯、臭氧消毒等,也可能会使水中生成氯酸盐、亚氯酸盐、溴酸盐等DBPs。

DBPs对人体具有致癌、致畸、致突变的“三致”作用,严重威胁人们健康。

因此,在消毒过程避免DBPs的生成是亟待解决的难题。

而作为一种新型的抗菌消毒材料,纳米银在抗菌方面的优越性,引起了众多学者的研究。

1.纳米材料简介纳米材料是指三维空间中至少一维的尺寸介于1~100 nm之间的材料。

由于尺寸处于纳米级别,纳米材料表现出一些特有的效应,如表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应。

此外,纳米材料往往具有非常大的比表面积以及较高的化学活性。

这些性质有利于其抗菌能力的发挥。

常作为抗菌剂的纳米材料主要有两类:碳系纳米材料和纳米金属材料。

碳系纳米材料包括碳纳米管、氧化石墨烯等。

碳纳米材料对水中溶壁微球菌、变异链球菌、沙门氏菌属等均具有抗菌作用。

氧化石墨烯对于大肠杆菌具有很强的灭活能力。

纳米金属材料包括纳米银、纳米铁、纳米氧化锌等。

纳米金属材料由于特有的界面效应,其表面原子缺少临近的配位原子导致化学活性极强,也因此提高了对于细菌的亲和力,易于杀死细菌。

纳米铁即可在氧和无氧的条件下高效的灭活细菌。

纳米银作为最具前景的纳米金属材料之一,其抗菌方面的应用得到了越来越多的关注。

2.纳米银的抗菌研究2.1纳米银抗菌的优势在众多的纳米材料之中,纳米银(nAg)脱颖而出,被广泛研究主要得益于以下特性。

nAg的抗菌活性极高。

银的杀菌能力是锌的上千倍。

银离子对多种革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、霉菌等均有广谱、强烈的杀灭作用,这是其作为抗菌材料被研究的基础。

许多学者就nAg对细菌的抗菌性能进行了深入研究。

Dankovich等人报道nAg可以高效的灭活水中的大肠杆菌和粪肠球菌;Guzman等人发现小尺寸的nAg颗粒相比于大尺寸的对于革兰氏阴性菌(大肠杆菌、绿脓杆菌)和革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)均具有更好的抗菌效果,同时还发现,纳米银对于革兰氏阴性菌的灭活效果往往强于革兰氏阳性菌,这与细菌的结构有关。

nAg是一种对人体无害的金属。

银的使用已有上千年历史,银质餐具具有抑制细菌滋生的能力,银丝纱布可以防止伤口腐烂。

nAg虽然具有广谱的灭活能力,但对哺乳动物的毒性却很低,因此是一种对人类友好性的材料,至今未报导水体中纳米银危害人类安全的事件发生。

进而nAg也被广泛应用到个人护理用品、食品、卫生等领域。

nAg不易使细菌产生耐药性。

nAg可迅速杀死细菌,使其无法产生具有耐药性的下一代,进而避免了细菌耐药性的产生。

在抗生素滥用导致的细菌耐药性日益严重的今天,nAg在抗菌领域的出现和应用,必将受到越来越广泛的关注。

综上,nAg凭借其极高的抗菌活性、对人体无害和不产生耐药性的特点,拥有传统无机抗菌剂无法比拟的优势。

2.2.纳米银抗菌机理对于nAg的抗菌机制至今仍未被完全阐明,目前较为广泛接受的观点主要有以下几点:nAg颗粒及nAg释放出的银离子均具有一定的抗菌作用。

He等人认为银离子的释放为主导因素,颗粒纳米银在抗菌领域的研究进展马占芳(同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海 200092)摘 要:传统的水处理抗菌消毒工艺,往往会产生有毒害的消毒副产物,其安全性也受到了质疑。

纳米银作为一种新兴的纳米抗菌材料,展现出了很高的灭活性能和无消毒副产物生成的优势,其抗菌机理也得到了广泛研究。

纳米银的表面修饰剂往往会对材料的抗菌性能产生影响,带正电的纳米银材料具有更强的抗菌活性。

关键词:纳米银 ;抗菌;机理;表面修饰剂文章编号:ISSN2096-0743/2019-02-0084·84··85·本身毒性很低;Fabrega 等人认为纳米颗粒与细菌的接触和破坏才是抗菌性能的主要因素。

目前对于何种方式作为主导尚有争论,但是不可否认二者均有抗菌的能力。

nAg 可以破坏细胞壁和细胞膜。

由于nAg 具有表面较高的化学能,可与细胞壁中的肽聚糖和质膜作用,使细胞壁的完整性受到破坏。

包膜蛋白前体会在nAg 的作用下积累,细胞膜功能完整性丧失。

nAg 可以破坏蛋白质。

nAg 凭借小尺寸效应和表面效应,能轻易地进入菌体,能够与菌体中蛋白质巯基迅速结合。

尤其是当nAg 破坏细胞新陈代谢所需的关键酶后,细菌将丧失生理活性。

nAg 可以破坏细菌DNA。

有报道指出nAg 会与DNA 碱基中磷发生络合,使嘧啶或嘌呤中相邻氮原子间的氢键被置换,从而造成 DNA 双链结构的破坏且无法修复,使DNA 复制能力被抑制甚至丧失。

nAg 可以抑制细胞呼吸作用。

nAg 在溶出银离子时消耗氧气,使供细胞呼吸的氧气减少。

当nAg 进入细胞后,会破坏呼吸作用有关酶,从而干扰呼吸链,并诱导细胞产生活性氧ROS。

ROS 也会氧化蛋白质与DNA。

2.3.表面修饰剂对纳米银抗菌性质的影响由于nAg 的表面能较大,在水中易于发生团聚和沉降的现象。

因此在制备和使用过程中,往往会加入某些表面修饰剂对其进行分散和保护。

常见的表面修饰剂有聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫酸钠等。

这些表面修饰剂往往能够改变纳米银的抗菌活性,其实现方式主要是通过改变其理化性质,包括颗粒的稳定性和表面电位。

当水体中离子强度较高时,某些修饰剂不能有效的分散和保护纳米银,使其稳定性下降。

Aruna 等研究发现,当表面分散剂稳定性差时,难以阻止纳米银聚集沉降,进而造成抗菌活性的降低。

在对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的灭活实验发现,更为稳定的聚乙烯吡咯烷酮修饰的纳米银的抗菌性优于柠檬酸钠修饰的纳米银。

Hu 和Zhang 等研究者发现聚烯丙基胺和聚丙烯酸可以较好的分散和保护nAg,得到较为均一的nAg 尺寸。

表面修饰剂能够通过改变表面电荷来改变抗菌活性。

El Badawy A. M 等人对多种包覆剂包覆的纳米银进行过抗菌研究,其中包括没有表面修饰剂的纳米银、柠檬酸钠修饰的纳米银、聚乙烯吡络烷酮修饰的纳米银、支化聚乙烯亚胺包覆的纳米银,结果表明表面带正电荷的支化聚乙烯亚胺包覆的纳米银,有着最强的杀菌效果。

原因是表面修饰剂发挥着连接细菌与nAg 的作用。

由于自然水体中的细菌往往表面带有负电,因此带正电的表面修饰剂可以强化其与细菌的结合,进而强化抗菌活性。

这种通过强化表面接触来增强抗菌性能的性质,在纳米材料抗菌消毒体系中,往往发挥着重要的作用。

Ma 等人报道纳米银/氧化石墨烯复合材料能够通过氢键和电荷作用加速其与细菌的接触从而提高该材料的灭菌能力;黄天地等人发现纳米铜/多壁碳纳米管高效的抗菌原因在于多壁碳纳米管大大促进了纳米铜和目标细菌的接触。

3.结论纳米银作为一种新型的优异抗菌材料,相比于传统抗菌材料,其抗菌的优越性显而易见。

对于其抗菌机理和抗菌活性影响因素的研究也得到越来越多的关注。

研发新型的纳米银材料将具有广阔的前景。

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