生物科学文献综述

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大豆镰刀菌根腐病病原鉴定及致病性测定-生物科学文献综述

大豆镰刀菌根腐病病原鉴定及致病性测定-生物科学文献综述

xx农业大学专业文献综述题目: 新疆布尔津县大豆镰刀菌根腐病病原鉴定及致病性测定姓名:学院: 科学技术学院专业: 生物科学班级:学号:指导教师: 职称:2015 年5 月20 日xx农业大学教务处制大豆根腐病的研究现状及展望指导老师:摘要:大豆根腐病是一种分布较广,危害严重的土传病害。

近年来随大豆种植面积的不断扩大和引种,大豆根腐病在新疆的发生也日趋严重,在石河子、阿勒泰、伊犁等大豆产区已成为影响大豆生产的重要病害之一。

如2005年调查,阿勒泰地区有2000多亩大豆因根腐病绝产。

本文对大豆根腐病的致病菌、病害流行、防治策略等有关方面作了详细介绍及评述,并指出了今后的研究方向。

关键词:大豆;根腐病;现状及展望The Status of The Study and Prospect on Soybean Root RotLI BinAbstract: This paper mainly deals with pathogens, disease epidemiology and control tactics about soybean root rot. At the same time, it refe rs to the orientation ofstudy in the future.Key words: soybean;root rot;the status and prospect前言大豆根腐病是大豆生产中最严重的病害之一, 它是一种分布较广、危害较重、致病的病原种类多和防治困难的世界性病害.当环境条件有利时可导致大豆大幅度减产或绝产。

该病最早发生在我国东北和华北等地,以后随大豆种子的繁殖、调运和推广,病区逐年扩大,至今,大豆根腐病已遍及我国的大部分大豆产区[1]。

我国大豆根腐病主要分布于黄淮地区的夏大豆和北方春大豆生产区,其中黑龙江省东北部地区发生较重,常年减产10%^-30%.重病地区可减产60%[2]。

综述文章近几年文献

综述文章近几年文献

综述文章近几年文献(实用版)目录1.引言2.近几年文献综述的主要内容3.结论正文【引言】近年来,随着科技的快速发展,各个领域的研究也呈现出蓬勃的态势。

为了更好地把握各领域的研究动态和发展趋势,文献综述成为了研究者们必不可少的工具。

本文将对近几年文献综述的文章进行梳理,以期为相关领域的研究者提供有益的参考。

【近几年文献综述的主要内容】1.人工智能领域的文献综述近年来,人工智能领域的研究取得了举世瞩目的成果,例如深度学习、自然语言处理和计算机视觉等。

文献综述主要从以下几个方面进行梳理:(1)人工智能的发展历程;(2)人工智能的主要技术和方法;(3)人工智能在各领域的应用和挑战。

2.生物医学领域的文献综述生物医学领域是近年来研究的热点之一,涉及基因编辑、生物信息学和生物制药等方面。

文献综述主要从以下几个方面进行梳理:(1)生物医学领域的研究现状;(2)生物医学领域的研究方法和技术;(3)生物医学领域的研究成果和展望。

3.环境科学领域的文献综述随着全球气候变化和环境问题日益严重,环境科学领域的研究越来越受到关注。

文献综述主要从以下几个方面进行梳理:(1)环境科学的研究背景和意义;(2)环境科学的研究方法和技术;(3)环境科学的研究成果和挑战。

4.社会科学领域的文献综述社会科学领域涉及众多学科,如经济学、心理学和政治学等。

文献综述主要从以下几个方面进行梳理:(1)社会科学领域的研究现状;(2)社会科学领域的研究方法和技术;(3)社会科学领域的研究成果和展望。

【结论】通过对近几年文献综述的文章进行梳理,我们可以发现各个领域的研究都取得了显著的成果,同时也面临着一些挑战。

化学生物学毕业论文文献综述

化学生物学毕业论文文献综述

化学生物学毕业论文文献综述化学生物学是一门交叉学科,旨在研究生物体内的化学过程以及化学能对生物体的影响。

本文旨在通过对相关文献的综述,对化学生物学领域的一些关键研究领域进行概括和分析。

在以下几个方面进行阐述:分子生物学和生物化学、代谢和药物发现、蛋白质工程以及化学生物传感器的应用。

一、分子生物学和生物化学分子生物学和生物化学是化学生物学的基石,它们研究生物体内分子水平的结构和功能。

在这个领域,研究人员通过探索DNA、RNA、蛋白质以及其他生物分子的结构和功能,深入了解生物体内的生化过程。

该领域的研究成果可应用于药物研发、基因编辑以及疾病诊断等方面。

二、代谢和药物发现代谢和药物发现是化学生物学领域中一个重要的研究方向。

研究人员通过研究生物体内的化学代谢途径,理解生物体对外界因子的响应机制。

此外,他们还通过发展新的药物筛选方法和分子靶点,促进药物的研发和设计。

这个领域的研究成果对于新药研发和临床治疗有着重要意义。

三、蛋白质工程蛋白质工程是化学生物学的一个重要研究方向,旨在通过改变蛋白质的结构和功能,开发出具有特定功能的蛋白质。

在这个领域,研究人员开发了许多蛋白质工程技术和策略,如定向进化、蛋白质设计和蛋白质组学等。

这些技术的发展对于生物催化、药物生产和生物材料制备等方面具有广泛应用。

四、化学生物传感器的应用化学生物传感器是化学生物学领域的一个重要研究方向,它们可将生物分子的识别与化学分析技术相结合,实现对生物体内特定分子的检测与监测。

这些传感器具有高选择性和灵敏度,可用于生物分析、环境监测以及临床诊断等领域。

研究人员在该领域取得了许多有益的成果,并不断推动着化学生物学的发展。

综上所述,化学生物学凭借其研究范围广泛、应用前景广阔的特点,已成为生命科学中不可或缺的学科。

分子生物学和生物化学、代谢和药物发现、蛋白质工程以及化学生物传感器的应用等领域,都在推动着化学生物学的研究和应用不断向前发展。

希望通过本文对化学生物学领域的文献综述,可以为相关研究工作者提供更多的启示和帮助,推动化学生物学领域的进一步发展。

高中生物教育文献综述

高中生物教育文献综述
生物专业师范生课程体系研究状况
伴随着高中生物教材的不断发展,高等院校的生物科学教育也在不断的革新。高师院校的生物专业不仅担任当着培养生物技术型人才的重任,更重要的任务是对生物师范生的培养。因此,随着新教育体制的改革,越来越多的学者和专家对新课程改革下的高等师范院校生物专业师范生课程体系进行了研究。韦艳艳于其学位论文《新课程背景下高师生物学教师教育改革研究》中提到我国现行的师范教育体系封闭、人才培养目标单一[6],且教师教育职前、职后脱节等问题。师范生缺乏对教材的全面了解和应用型知识与理论型知识结合起来的能力。有研究表明,我国现行教育观念滞后,教学内容陈旧,课程结构单一,教学方式枯燥,一般以讲授法为主,课程实施存在不同程度的脱离实际,偏离学生的实际需求、远离学术前沿的情况[7]。作为 21 世纪的中学生物学教师,不仅需要扎实地掌握动物学、植物学、遗传学、生态学、细胞生物学、微生物学等专业基础知识,了解本学科的基本结构、发展现状及趋势等[8],还应关注生物科学的发展趋势,了解最前沿的信息动态,在能力上具备由生物学科的实验性所带来的一系列如生物学思维能力、熟练的实验操作及实验设计能力、科学探究能力等特殊素养要求[9]。所以在现行的师范教育教学过程中,一方面,要不断的尝试新的教学方式,从整体上提高对师范生专业素养的培养。另一方面,要更加注重师范生对教材的理解,不断更新教材,丰富教学内容,使之适应当今社会不断发展的要求。2005年,华东师范大学李江林在他的博士论文《高师理科专业教育改革研究》中提到传统师范教育存在教育学科水平不高,培养规格偏低,课程设置陈旧,教师专业化程度不高等弊端,我国的生物学科教学受“知识本位”的影响较深,学生本身的科学素养存在缺陷,他们毕业后不能很快的适应基础教育改革[10]。这表明在高等师范院校对师范生的培养方式在一定程度上还存在不足,对师范专业基础课程的选择及教学设计的主要目标 不是很明确,这就要求高等师范院校在对生物师范生的培养过程中将师范专业相关生物教材与人教版高中生物教材的内容相对应、联系,使学生在学习相关生物课程的过程中把握重要知识点,能够在以后的教育教学工作中灵活运用,更好的适应今后的教育教学工作。在现有教师教育体系中,依然存在缺乏内容整体性和概念组织严密性的问题,Anthony T. Milanowski的学术论文里也有对新教师所出现的问题的描述,如新教师在教育教学中会遇到对教材内容的不熟悉以及对教材的分析能力不强[11]的情况。Li-Yun Wang在其论文中提到全面掌握教材对一名优秀的教师是非常重要的[12]。可见,全面掌握教材,把握教材中各知识点的知识框架,对成为一名合格的教师是必不可少的。教师在教学中所使用的知识并不是高度抽象的命题性知识, 而是经验性的、境遇性的、带有教师个人风格和特征的整合性知识[13]。2005年,蒙绍权、李桂芳在《生物课程标准与高师教学行为的变革》中提到高师院校应增设如自然、科学等综合理科课程,该课程在各学科综合的基础上, 对物理、化学、生物等自然学科进行综合。其知识既要体现各学科知识体系, 又要充分体现交叉性、综合性的知识内容和实践环节。使准教师获得完整的科学体系成为具有较强的专业知识、专业技能的一专多能的综合型教师[14]。2004年,张秀云在《高中生物教材改革与生物教育学改革》中明确指出高师院校生物教育学改革必需依据《纲要》精神, 坚持教师教育的发展方向。贯彻新的课程理念,改革课程设置、教学内容、教学方法, 加强实践环节以适应基础教育的改革与发展, 为 21 世纪培养综合素质的教师[15]。师范专业院校只有不断进行教育教学的改革,才能适应中学生教育的发展,而针对师范生生物课程的研究对于高等院校培养优秀的生物师范生有重要的作用,也为以后生物师范生的生物教育工作打下了基础。

生物文献综述范文

生物文献综述范文

生物文献综述范文生物文献综述,植物内源激素调控植物生长发育。

植物内源激素是一类对植物生长发育具有重要调控作用的化合物,包括植物生长素、赤霉素、脱落酸、激动素等。

这些内源激素通过调控植物的生长、开花、果实成熟等生理过程,对植物的生长发育起着至关重要的作用。

本文将对植物内源激素的生物合成、信号转导以及调控植物生长发育的机制进行综述。

植物内源激素的生物合成是一个复杂的过程,涉及到多个酶的参与。

以生长素为例,它是一种重要的植物内源激素,其生物合成主要通过色氨酸途径进行。

首先,色氨酸在酶的作用下被转化为吲哚-3-乙酸,然后再经过一系列酶的催化作用最终合成生长素。

而赤霉素的生物合成则是通过异戊二烯途径进行的,这一过程也是一个复杂的生物合成过程,需要多个酶的参与。

植物内源激素的信号转导是植物生长发育调控的重要环节。

植物内源激素通过与受体蛋白结合,触发一系列信号转导通路,最终调控植物的生长发育。

以生长素为例,它的信号转导主要通过TIR1/AFB蛋白介导的途径进行。

当生长素与TIR1/AFB蛋白结合后,会激活SCF E3泛素连接酶复合物,进而降解生长素反应蛋白,从而调控植物的生长发育。

而赤霉素的信号转导则主要通过GID1蛋白介导的途径进行,这一过程也是一个复杂的信号转导通路。

植物内源激素通过调控植物的生长发育,对植物的生长发育起着至关重要的作用。

生长素是植物生长发育的主要调控激素,它对植物的细胞分裂、伸长、分化等过程起着重要作用。

赤霉素则主要调控植物的伸长生长,它能够促进植物的茎、叶等器官的伸长,从而影响植物的整体生长。

而激动素则主要调控植物的开花、果实成熟等生理过程,它对植物的生殖生长起着重要作用。

综上所述,植物内源激素通过生物合成、信号转导等过程调控植物的生长发育,对植物的生长发育起着重要作用。

但是,目前对植物内源激素调控机制的研究还存在许多未解之谜,需要进一步深入研究。

相信随着科学技术的不断进步,对植物内源激素调控机制的研究将会取得更多的突破,为植物生长发育的调控提供更多的理论基础和应用价值。

合成生物学文献

合成生物学文献

合成生物学文献综述合成生物学是一门新兴的跨学科领域,它结合了生物学、工程学和计算机科学等多个学科的知识,旨在通过设计和构建新的生物学系统来实现对生物体的改造和优化。

随着基因组学、基因编辑、生物信息学等技术的发展,合成生物学已经成为生物技术领域的一个重要分支。

本文将对合成生物学的相关文献进行综述,介绍其研究背景、方法、结果和结论。

一、研究背景合成生物学的研究背景十分复杂,涉及到生物技术、医学、农业等多个领域。

随着人类对自然界的了解不断加深,人们对生物体的改造和优化需求也越来越强烈。

同时,基因组学、基因编辑等技术的发展为合成生物学提供了重要的技术支持。

因此,合成生物学的研究具有非常重要的现实意义和应用价值。

二、研究方法合成生物学的研究方法主要包括基因编辑、基因表达调控、基因敲除、基因敲入、代谢工程、蛋白质工程等。

其中,基因编辑技术如CRISPR-Cas9等被广泛应用于合成生物学研究中,可以对基因进行精确编辑和改造。

此外,生物信息学方法也被广泛应用于合成生物学研究中,如利用生物信息学方法对基因组进行注释和分析,以更好地理解生物体的结构和功能。

三、研究结果通过对相关文献的梳理和总结,我们可以得到以下结论:1. 合成生物学已经在基因编辑、基因表达调控、代谢工程等方面取得了很多重要成果,如成功改造了酵母菌的发酵过程、提高了植物的抗逆性等。

2. 合成生物学在基因敲除和敲入方面的研究也取得了很多进展,通过改变基因的表达水平或抑制功能来实现对生物体的改造和优化。

3. 合成生物学还可以通过设计新的蛋白质来改善药物的生产效率或增强药物的效果,例如通过对药物酶进行基因编辑来实现药物的优化生产。

四、研究结论通过文献综述,我们可以看到合成生物学的研究取得了许多重要的成果,具有广阔的应用前景和现实意义。

未来,随着技术的不断进步和研究的深入,合成生物学将会在更多领域发挥重要作用,如农业、医学、工业等。

同时,合成生物学也需要解决一些重要的问题和挑战,如如何更好地设计和优化新的生物系统、如何保证生物系统的安全性和稳定性等。

生物资源文献综述

综述:我国生物药用资源的开发和可持续利用邹娜(常熟理工学院,江苏常熟,215500)前言:随着生命科学的发展和全球经济一体化进程加快,中医药资源和中医药产业越来越受到全世界的睛睐。

中药资源能否实现可持续利用,是21世纪中药产业生存与发展的前提。

但是,由于国际市场上大量的药用植物提取物的贸易和人类的工业化活动加速,诱发过度地采挖和利用野生动植物资源,造成了大量的动、植物种类濒临灭绝。

致使我国野生药用资源逐步匮乏,药用濒危资源的供求矛盾愈加突出,严重制约了中医药产业的发展。

因此,采取积极的对策和措施,实施药用濒危资源的开发和可持续利用战略,保护濒危野生资源,对促进中医药产业的可持续发展具有重要意义。

一、我国生物药用自然资源的现状1.药用自然资源的种类及分布我国药用自然资源由植物、动物和矿物三大类构成。

一是药用植物:约占全部中药资源的87%,其中有国家重点保护植物药材、二级保护植物药材、三级保护植物药材;二是药用动物:约占全部中药资源的12%,其中有国家重点保护野生动物药材、一级保护动物药材、二级保护动物药材;三是药用矿物占全部中药资源不到1%。

我国药用自然资源有规律地分布在三大生态型区:东部季风区域分布的药材种类以喜温喜湿为主要特征,栽培药材的种类多,产量大,是全国的传统主产区,如人参、浙八味、四大怀药等;西北干旱区域的药材分布特点是以旱生植物药材为主,面积较广泛,分布的野生药材如甘草、麻黄、黄芪、黄芩等,栽培药材如党参、当归、枸杞等;青藏高原区域分布的药材具有耐旱耐寒的特点,是藏药产区,特产品如高山红景天、冬虫夏草、麝香等。

2. 药用资源种养业的基本情况目前,我国已建立较多的中药材生产基地,许多珍稀濒危药用植物经过系统研究,具有成熟的人工栽培技术,其中许多濒危植物已实现了大规模生产,能基本满足甚至超过市场需求。

药用濒危动物的养殖业也有很大进展。

通过调查研究,人工养殖的鹿产品、熊产品等已经能够满足国内市场需求,而且还有剩余。

文献综述报告中的重点研究领域

文献综述报告中的重点研究领域引言:文献综述报告作为学术研究的重要组成部分,对于了解某一领域的研究动态、发展趋势以及未解决的问题具有重要意义。

本文将从六个方面展开论述,分别为:生物医学领域、环境科学领域、教育心理学领域、信息技术领域、经济学领域和社会学领域。

通过对这些领域的重点研究进行综述,旨在为学者提供参考,推动相关领域的学术发展和科研进步。

一、生物医学领域1. 基因编辑技术的发展及应用详细论述基因编辑技术(如CRISPR-Cas9)的原理、发展历程和应用情况,包括基因编辑在疾病治疗、基因组学和农业等方面的应用。

2. 肿瘤免疫治疗的研究进展综述肿瘤免疫治疗的基本原理、主要方法和前沿研究,重点关注肿瘤免疫抑制剂的研发和肿瘤免疫细胞治疗的前景。

二、环境科学领域1. 气候变化的影响及应对措施综述气候变化对全球环境和生态系统的影响,讨论应对气候变化的主要措施,如减排、适应性措施和国际合作等。

2. 新型环境污染物的监测与治理论述新型环境污染物的种类和来源,重点讨论其对环境和人类健康的影响以及监测和治理措施,如大气污染物、塑料微粒和农药残留等。

三、教育心理学领域1. 学习动机的研究与应用综述学习动机的各种理论和模型,讨论学习动机对学习成绩、学习焦虑和学习满意度等方面的影响,以及提高学习动机的方法和策略。

2. 个体差异对教育成果的影响详细探讨个体差异在教育过程中的作用,包括智力、性别、家庭环境、文化背景和学习风格等方面的影响,提出针对不同类型学生的教学策略。

四、信息技术领域1. 人工智能在医疗健康领域的应用综述人工智能技术在医疗诊断、个性化治疗和健康管理中的应用情况,包括机器学习、深度学习和自然语言处理等方面。

2. 数据隐私与信息安全的保护论述数据隐私和信息安全在数字社会中的重要性,详细介绍信息加密、身份认证和防御策略等方面的研究内容和技术手段。

五、经济学领域1. 新兴市场经济的发展与挑战综述新兴市场经济的特点、发展趋势和面临的挑战,分析政府政策、企业竞争力和国际环境等因素对新兴市场经济的影响。

生物科学毕业论文文献综述

生物科学毕业论文文献综述摘要:生物科学作为一门研究生物现象及其相关领域的学科,已经取得了长足的发展。

本文旨在通过对相关文献的综述,总结生物科学领域的研究现状和趋势,为进一步的研究提供参考和指导。

一、概述生物科学作为一门综合性学科,涵盖了遗传学、生物化学、分子生物学、生态学等众多子学科。

它通过对生物体的结构、功能和相互关系的研究,揭示了生命的起源、发展和变异规律。

近年来,生物科学领域的研究不断取得重要突破,为人类的生产与生活带来了巨大的影响。

二、生物科学研究进展1. 遗传学方面遗传学是生物科学的核心学科之一,它研究的是遗传信息的传递和变异。

通过对基因的定位、克隆和表达的研究,我们可以揭示不同生物体的遗传差异,并且对基因的功能进行解析。

同时,遗传学的研究还为遗传疾病的预防和治疗提供了新的思路和方法。

2. 生物化学方面生物化学是研究生物体内分子结构、功能及其相互作用的学科。

它通过研究生物分子的合成、降解和代谢途径,揭示了生物体的能量转化和物质转运机制。

近年来,应用生物化学方法研究的领域不断扩大,涉及到药物研发、环境保护等诸多领域。

3. 分子生物学方面分子生物学是研究生物分子结构、功能及其与遗传信息的关系的学科。

它通过对DNA、RNA和蛋白质等分子的结构和功能的研究,揭示了生物体内基因表达和调控的机制。

近年来,分子生物学的研究已经深入到细胞层面甚至亚细胞层面,为疾病治疗和基因工程提供了新的思路和方法。

4. 生态学方面生态学是研究生物与环境相互作用、生物与生物之间关系的学科。

它通过研究物种分布、生态系统结构和功能等方面的问题,揭示了生物体适应环境和相互关系的规律。

近年来,生态学的研究不断深入,涉及到气候变化、生物多样性保护等热点问题。

三、研究趋势展望随着科技的不断进步和方法的不断创新,生物科学的研究领域也在不断扩大和深入。

未来的研究重点可能包括以下几个方面:1. 基因组学的发展:基因组学是研究生物体全部基因组结构和功能的学科,随着高通量测序技术的广泛应用,基因组学的研究将进入一个全新的阶段。

生物文献综述范文

生物文献综述范文生物学作为一门研究生命的科学,涉及的领域广泛且深奥。

在生物学研究领域中,文献综述是非常重要的一部分,它可以帮助我们了解当前领域的研究现状,总结前人的研究成果,指导我们未来的研究方向。

本文将对生物学领域中的文献综述进行梳理和总结,希望能够对相关领域的研究者提供一定的参考价值。

首先,我们将从生物学领域中的分子生物学文献综述开始。

分子生物学是生物学的一个重要分支,它研究生物体内分子结构与功能的关系。

在分子生物学领域的文献综述中,研究者们通常会对特定分子或者分子类别进行综合性的总结和分析,包括其结构、功能、调控机制等方面的内容。

通过文献综述,我们可以了解到当前分子生物学领域的研究热点和难点,为我们未来的研究提供指导。

其次,我们将关注生物学领域中的生态学文献综述。

生态学是研究生物与环境之间相互作用的科学,其研究对象涉及到生物个体、种群、群落乃至生态系统等多个层次。

在生态学领域的文献综述中,研究者们通常会对某一生态系统或者生态过程进行综合性的总结和分析,包括其结构、功能、稳定性等方面的内容。

通过文献综述,我们可以了解到当前生态学领域的研究进展和趋势,为我们未来的研究提供借鉴。

最后,我们将探讨生物学领域中的遗传学文献综述。

遗传学是研究遗传变异与遗传规律的科学,其研究对象涉及到基因、染色体、遗传物质等。

在遗传学领域的文献综述中,研究者们通常会对某一遗传现象或者遗传机制进行综合性的总结和分析,包括其遗传规律、分子机制、应用前景等方面的内容。

通过文献综述,我们可以了解到当前遗传学领域的研究热点和突破,为我们未来的研究提供启示。

总之,生物学领域中的文献综述对于我们了解当前研究进展、总结前人经验、指导未来研究具有重要意义。

希望本文对相关领域的研究者有所帮助,也希望生物学领域的研究能够不断取得新的突破和进展。

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纳米光催化颗粒对病原菌的杀灭效果研究【文献综述】纳米光催化颗粒对病原菌的杀灭效果研究摘要:纳米光催化颗粒在可见光下对病原菌微生物的繁殖具有很好的杀灭效果,本文对光催化抗菌材料的现状和前景,优点和不足,损伤机理分析进行综述。

关键词:纳米光催化颗粒;病原菌;杀灭效果;损伤机理引言纳米光催化颗粒是具有杀灭或抑制病原微生物繁殖能力的一类光催化剂,当用可见光照射纳米颗粒时,通过一系列的作用,可产生具有强氧化能力的氧负离子(.O2-)和氢氧根负离子(.OH)。

由于.O2-,.OH具有强氧化能力,可以氧化分解构成细菌微生物的主要成分的各种有机物质,干扰细菌蛋白质的合成[1],从而有效的的抑制细菌的繁殖生长,可以引发绝大多数有机物分子发生氧化还原反应,因此具有很好的消毒杀菌功能[2]。

1光催化抗菌材料的现状和前景光催化抗菌材料是近些年来专家研究的热门领域之一,近年来,以二氧化钛为代表的光催化抗菌材料因其稳定性好、成本低、催化效率高等突出优点而备受人们的关注[3,4]。

但是 ,二氧化钛光催化抗菌剂对太阳能的利用率低相对比较低 ,且对紫外线的要求比较严格,,从而无法有效的利用廉价的太阳能源,以致于对太阳能的应用受到了很大的限制 ,因此是否能够开发出能在可见光照射下而具有高效抗菌性能的新型光催化抗菌剂越来越受到人们的关心和重视。

纳米( nm )为长度单位, 1 nm相当于十亿分之一米。

而光催化抗菌材料的纳米微粒的直径在1 nm ~ 100 nm之间。

微小的颗粒能使纳米材料拥有量子尺寸的表面效应和量子隧道效应, 从而展现出多种其独特的性质,,所以光催化抗菌材料在滤光、催化、光吸收以及抗菌消毒等方面都有很高的科技价值以及广泛的应用前景[5]。

2光催化抗菌材料的优点和不足因为半导体光催化剂具有良好的禁带宽度、催活性、氧化能力、无毒以及稳定性高等诸多优点,所以关于污水处理,气体净化以及灭菌消毒等诸多领域都广泛的应用了这一技术,但是由于目前研究出的光催化抗菌材料大多数都是单一光的催化[6]。

还有的就是要么是催化活性不高,要么就是在杀灭有害的细菌的同时,也把对我们身体有益细菌也一起抹杀了,就是所谓的伤敌一千自损八百;而且这些光催化抗菌材料对光响应的范围非常窄,所以研究出能克服单一光催化剂这一缺点的复合型光催化剂对于当时来说是势在必行的。

2.1 催化抗菌材料的优点自Matsunaga等[7]发现由二氧化钛在紫外光照射下具有良好的杀菌作用以来,光催化剂的杀菌作用,成为人们的研究热点。

近年来的研究表明纳米尺寸的二氧化钛具有较好的催化活性[8~10]。

纳米二氧化钛与传统的化学消毒剂和抗菌剂相比,它们拥有比表面积大、热导性好、磁性强、表面活性大、光吸收性好、分散性好等独特的性能。

同时由于纳米二氧化钛的催化效率比较高而且氧化能力强无毒无害更难能可贵的事在实际应用中使用催化抗菌材料工艺流程比较简单、操作条件易于控制,还不存在二次污染等诸多优点[11]。

使得纳米二氧化钛在大气净化、废水处理、城市垃圾处理以及除臭杀菌等环保领域得到了广泛研究和应用。

2.2 催化抗菌材料的不足纳米二氧化钛由于颗粒表面极性强,表面能高,极易发生团聚,从而在应用中不能充分发挥纳米功能性[12]。

纳米二氧化钛作为抗菌剂在其应用方面也有一定的局限性。

关于纳米TiO2抗菌性能的研究虽然在理论取得了较大的成果,但是关于纳米二氧化硅的实践多半还处于实验室阶段,还有许多问题需要我们研究和解决。

纳米TiO2的催化杀菌性能主要由紫外光激发产生, 光利用率比较低, 催化效果差强人意, TiO2光催化杀菌材料与其他材料复合也存在很大的问题,纳米TiO2抗菌剂在空气中比较极易氧化、团聚、吸湿、性能不是很稳定[13]。

而且目前也有一些研究显示,纳米二氧化钛一旦进入病人机体后可能会导致各个脏器不同程度的损伤, 对肺部的损伤表现比较明显,甚至会导致肿瘤发生[14];纳米二氧化钛还可能导致血管内皮细胞的损伤!脑组织的脂肪变性,肝脏水肿甚至肝小叶坏死,肾小球肿胀等[15]。

二氧化钛进入细胞后,细胞它的清除能力会随着二氧化钛粒径缩小而下降, 并且会对细胞膜造成破坏, 而且还有可能会对 DNA 造成损伤和断裂甚至能改变蛋白质的含量,影响酶活性的变化[16]。

以上这些都是催化抗菌材料的不足之处,需要我们做进一步的研究,研究出更好的光催化抗菌材料。

3光催化抗菌材料的杀菌作用机理和杀菌效果3.1细菌细胞损伤机理分析Wei等人[9]在研究中推测,氢氧自由基能破坏细菌的DNA,而对纳米二氧化钛光催化剂导致大肠杆菌DNA双链损伤的研究却很少见报道[16]。

这些研究表明,光催化剂还可以通过影响钾离子浓度的变化来使细胞损伤。

钾离子广泛存在于细菌细胞中,它在蛋白质的合成和多核糖体的循环中起到非常重要的作用,钾离子的释放程度可用来观察细菌细胞膜的渗透性变化还可以用来检测细菌细胞的损坏程度,而从钾离子释放的变化情况可以来看出,细菌细胞的细胞膜在光催化过程中受到了损伤,进而达到灭菌效果。

3.2 催化剂的杀菌效果在现代众多的抗菌剂中,以纳米二氧化钛作为催化抗菌剂因为其独特性而逐渐被人们重视与发展利用,二氧化硅具有其他抗菌剂无法比拟的优点。

传统的抗菌剂大体上可以分为无机系抗菌剂,有机系抗菌剂和天然生物系抗菌剂,它们各有各自的优缺点。

比如有机系抗菌剂的抗菌效果好而且成本低廉,但是其耐久性非常差而且毒性强。

而以天然生物材料制成的抗菌剂,它们虽然毒性小而且对环境污染少,但由于受到安全性和加工条件的制约,所以天然生物材料制成的抗菌剂目前还不能实现规模化,市场化。

由于化学消毒剂和抗菌剂在使用中或多或少会有残留,会对环境产生一定的污染, 甚至会危害人体健康。

而生物消毒法就是指用某种微生物与细菌或病毒培养在一起从而达到消除或杀灭病原微生物的一种方法,比如用厌氧微生物处理污水,利用超级细菌来清除海面上泄露的石油,还有就是利用嗜热菌产生的热杀死粪便中的病原微生物,等等……这种方法基本上不会产生污染,但是这种消毒方法过程比较缓慢,而且效果不是十分可靠,对细菌芽孢一般也不能杀灭。

而且有的可能产生耐药性[13]。

通过暗反应和可见光照下的对比来观察单斜晶型钒酸铋杀菌试验结果表明,可以知道在可见光照没有加入催化剂的溶液中,大肠杆菌的存活率并没有随光照时间的延长而明显下降,这就说明仅仅具有可见光这单一条件对细菌并没有灭菌特性。

同理在暗反应条件下,虽然在实验体系中加入了500 mg/L单斜晶型钒酸铋催化剂,但是没有光照,大肠杆菌存活率也没有随着反应时间的延长而发生明显下降,也就表明仅仅在催化材料的作用下,没有可见光的照射,对细菌也基本没有杀菌作用。

而如果同时具有以上两种条件,既在体系中加入了500 mg/L单斜晶型钒酸铋催化剂后又将实验在可见光的照射下进行,可以发现溶液中大肠杆菌的存活率随光照时间的不断延长明显下降,当实验进行到60 min时,其存活率下降了81% ,,而大约90 min后大肠杆菌基本上全部都被杀灭,通过以上三个实验对比我们可以知道在加入单斜晶型钒酸铋的培养液在可见光照射下具有非常好的光催化杀菌效果。

4结语纳米光催化颗粒中具有杀灭或抑制病原微生物繁殖能力的功能,纳米颗粒主要有纳米二氧化钛和纳米金属银或银离子,光催化抗菌材料的杀菌作用激励主要有促使钾离子释放机理和DNA损伤机理。

因此探索光催化纳米颗粒的光催化机理和杀菌作用机理,对研制出具有优异性能的新型光催化剂纳米材料具有非常重要的指导作用,对解决目前严峻的环境污染问题具有重大的现实意义。

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