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在过去的几十年中,纳米材料在不同的研究领域中掀起了持续而广泛的研究热潮,这是由于纳米材料在纳米尺度上展现出来一些独特的物理性质和化学性质,以及它们在光学、电子学、生物医药和催化等领域表现出的巨大的潜在应用价值。但是聚集和沉淀往往限制了其应用,为了克服这个问题,纳米粒子常常分散在有机物或聚合物上。
现如今外科手术和外伤感染仍然是一个令人烦扰的大问题,有效减小这个问题的方法是局部抗菌剂的应用。银长时间以来都被认为是治疗外伤感染的高效广谱抗菌剂。据报道其理想的抗生性表现在对哺乳动物细胞的低毒性和对革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌的抗菌性,所以银成为近几年抗菌领域常常用到的元素。本文以银和溴化银纳米粒子为研究对象,研究发现纳米粒子的尺寸越小,其抗菌活性越强。主要研究内容如下:
1.水溶性无机纳米颗粒的制备许多金属易和含氮或含氧化合物(如;胺、亚胺、吡啶、羧酸)以配位键结合,我们合成了含吡啶基和羧基的聚合物,原位还原或加入适当阴离子得到了金纳米粒子、银纳米粒子、溴化银纳米粒子。许多均相体系使用甲苯作为溶剂,但如果反应能在水中进行就会更加安全、经济和环保。本文中我们合成了四乙烯基吡啶(4VP)和丙烯酸叔丁酯(tBA)的无规共聚物P(4VP-co-tBA),经水解得到P(4VP-co-AA)。该聚合物在宽广的pH范围都具有水溶性,且能够作为金、银、溴化银纳米粒子的稳定剂。用凝胶渗透色谱、核磁共振氢谱、透射电镜、紫外可见光谱和X射线衍射等手段对中间产物及终产物进行了表征。
2.银纳米粒子及溴化银纳米粒子的抗菌性能本论文分别以革兰氏阴性菌的代表菌种埃希氏大肠杆菌(E.coli)和革兰氏阳性菌的代表菌种金黄色葡萄球菌(S.aureus)为测试菌种,通过测定最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)研究了银和溴化银纳米粒子的抗菌性能。当纳米粒子的尺寸越小,其抗菌活性越强,溴化银纳米粒子的抗菌性能要强于银纳米粒子,这是由于溴化银更容易释放出Ag+。