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纳米银杀菌机理的研究进展_曲锋
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
纳米银在抗菌领域的研究进展
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。
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。
纳米银的研究进展
Hans Journal of Nanotechnology 纳米技术, 2012, 2, 50-57doi:10.4236/nat.2012.23010 Published Online August 2012 (/journal/nat.html)Research Progress of Nanosilver*Haoquan Zhong#, Weijie Ye#, Xiaoying Wang†, Runcang SunState Key Laboratory of Pulp & Paper Engineering, School of Light Industry and Food Sciences,South China University of Technology, GuangzhouEmail: †xyw@Received: May 28th, 2012; revised: Jun. 12th, 2012; accepted: Jun. 19th, 2012Abstract: This article introduces the preparation method of nanosilver material, including chemical reduction, physical reduction and biological reduction. In chemical reduction, the silver nitrate or silver sulfate and reducing agent react in the liquid phase, which can make the nanosilver with small size and good reproducibility. Physical reduction includes optical quantum reduction and microwave reduction, it has high efficiency and no hysteresis effects. Biological reduc-tion is the use of biological resources or natural materials for preparation of nanosilver, it shows great potential because of broad raw materials and green and mild reaction conditions. Moreover, the paper reviews the superior characteristics of nanosilver in thermal, optical, electrical, mechanical field, as well as its strong catalytic activity and antimicrobial properties. At last, we prospect the future development of nanosilver.Keywords: Nanosilver; Preparation Method; Application纳米银的研究进展*钟浩权#，叶伟杰#，王小英†，孙润仓华南理工大学轻工与食品学院，制浆造纸国家重点实验室，广州Email: †xyw@收稿日期：2012年5月28日；修回日期：2012年6月12日；录用日期：2012年6月19日摘要：本文介绍了纳米银材料的制备方法，主要包括化学还原法，物理还原法和生物还原法等。
纳米银的制备及抗菌机理的研究进展
中酶催 化法 是利用微生物体所 产生的酶 分布和获得特定 而均 匀的晶型结构。 法 川操作简单 ，粒径 、晶形易控 制，常
起催化作 用 ，作为 电子传递体将 氢气、
● ｌ 中 国 粉 体 工 业２ ０ １ ７ Ｎ ｏ ． ４
１ ． ２ 微生物法制备
微生 物法是利用细菌 、真 菌等微生
１ ． ３ 化学法制备
电化学 还原法是直接用 电解 的方法
化学方法 主要是通过一定 的化学 反 将高价态 的银离子还原为零价态 ，电解
物 或天然生物材料制备纳米材料 ，包括 应 ，把 Ａｇ 还 原为 单 质银 ，关键 技 术 液 中存在某 种稳定剂 ，保护被还原 出的
料 易得 ，反应条件温和 ，副产 物少 ，但 在光照 或辐 射的条件下 ，有机物 能产生 胶法 、电解法 、超声波化学法 、羰基法 、 目前缺乏高效菌株 ，细菌 的加入导致产 自由基 ，使 溶液 中的银离子还 原成 银原 微乳液法 、水热合成法等 。
品纯度不高 。
子。
２ ． 纳 米银 的抗 菌机 理
未来的纳米银生产 技术将 向低成 本、低 射以及蒸发冷凝法等物理手段制备纳米 在一定 的载体上 ；高 能球磨法是 利用球
消耗 、低污染 的方 向发展 。在 物理、化 银 ，适用于对 粒径和形状要求不高 的产 磨机 的转动或 振动使硬球对 原料进 行强 学制备方法相对 已较 为成熟的情 况下 ，
１ ． 纳米银 的制备
按照原理不 同，纳米银颗粒 的制备 的主要发展方 向。 方法 …可以分为物理方法 、化学 方法 和 金属胶体。
１ ． １ 物理 法制 备
蒸发一冷凝法是利用脉冲激光将银
纳米银的抗菌机制及其生物安全性的研究进展
纳米银的抗菌机制及其生物安全性的研究进展赵永彬(综述);赵亚群(审校)【摘要】Along with the increasing bacterial drug resistance and the rapid development of science and technology,the research of new antibacterial material is increasing,especially the silver nanoparticles.Silver nanomaterial has wide antimicrobial spectrum,and strong antimicrobial properties as well as the advantages of no drug-resistance,so its application in clinical medicine is becoming more and more wide,involving many clinical specialties.However, the research of its antibacterial mechanism is relatively limited , and has not been fully elucidated.Studies have also found that new silver nanomaterial has certain toxicity,and improper or excessive use can result in silver toxicity and endanger the health .%细菌耐药性的增强以及科技的快速发展，使得对于新型抗菌材料的研究日益增多，尤其是对纳米银颗粒的研究。
纳米银材料具有抗菌谱广、抗菌性强以及不产生耐药性等优点，在临床医学中的应用也越来越广泛，涉及到临床多个专科。
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。
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51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯