氧化石墨烯及其二氧化硅負(fù)載藥物增強(qiáng)抗耐藥細(xì)菌活性及其機(jī)理研究.pdf

1、致病菌對(duì)人類(lèi)健康的威脅一直存在，尤其在如今越發(fā)復(fù)雜的生活環(huán)境中，致病菌的問(wèn)題越發(fā)突出。近年來(lái)，為了抑制并殺死致病菌，許多研究者提出了多種建議：(1)開(kāi)發(fā)出新的抗菌藥物；(2)聯(lián)合用藥，即將多種抗菌藥物或者抗菌劑聯(lián)合使用，增強(qiáng)抗菌性能；(3)開(kāi)發(fā)出新的藥物載體，因?yàn)檠芯堪l(fā)現(xiàn)抗生素對(duì)致病菌及耐藥細(xì)菌藥效低下的原因在于抗生素不能集中給藥，藥物分散，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)藥物濃度低，從而只能殺死有限的細(xì)菌，如果能開(kāi)發(fā)新的藥物載體，使抗生素集中給藥，就能有效

2、殺死耐藥細(xì)菌。在近幾十年的研究中，對(duì)于新藥的開(kāi)發(fā)和聯(lián)合用藥，一是新藥產(chǎn)出率低，二是對(duì)細(xì)菌聯(lián)合用藥一直處于爭(zhēng)議之中。所以，通過(guò)利用抗納米技術(shù)開(kāi)發(fā)新型的抗菌藥物以及藥物載體是對(duì)抗致病菌的有效方法。
　　本研究分為以下三章：
　　第一章：緒論，主要介紹了細(xì)菌生物學(xué)知識(shí)以及細(xì)菌的耐藥性，當(dāng)前抗菌劑的分類(lèi)和抗菌原理機(jī)制。最后重點(diǎn)介紹了納米材料及進(jìn)展和納米材料在抗菌方面的應(yīng)用和評(píng)價(jià)抗菌的幾種方法。
　　第二章：合成了采用了雙氨基化

3、的聚乙二醇(PEG)誘導(dǎo)納米銀負(fù)載在氧化石墨烯上，并通過(guò)這種方法進(jìn)一步制備了一系列不同粒徑的納米銀(10、30、50、80 nm)負(fù)載在功能化氧化石墨烯片上，后續(xù)研究了不同粒徑的納米銀對(duì)于抑制大腸桿菌(E.coli)和金黃色葡萄球菌(S.aureus)的尺寸效應(yīng)，即納米的尺寸變化會(huì)對(duì)抗菌效果產(chǎn)生何種影響。通過(guò)最小抑菌濃度、細(xì)菌細(xì)胞膜完整性分析和掃描電鏡觀察超薄切片等試驗(yàn)研究了GO@PEG@AgNPs對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌性能。

4、因?yàn)?GO@PEG和 AgNPs兩種納米間存在協(xié)同作用，我們發(fā)現(xiàn)GO@PEG@AgNPs復(fù)合納米展現(xiàn)出比單獨(dú)的納米銀更強(qiáng)的抗菌能力，并且這一系列不同粒徑的納米銀展現(xiàn)出了尺寸效應(yīng)，納米銀的抗菌效果會(huì)隨著納米銀粒徑的增大而變?nèi)酰渲?GO@PEG@AgNPs(10 nm)的抗菌能力明顯強(qiáng)于其他組。我們相信，這些發(fā)現(xiàn)有助于以氧化石墨烯為基底的抗菌材料在應(yīng)用方面的巨大的潛力。
　　第三章：耐藥細(xì)菌在對(duì)抗生素產(chǎn)生抗性的同時(shí)對(duì)人們的身體健康構(gòu)

5、成巨大威脅。通過(guò)合成新抗生素藥物載體是改變這一狀況的方法。我們合成一種負(fù)載氨芐霉素的復(fù)合納米載體(MSN@FA@CaP@FA)，因?yàn)槿~酸的靶向性可使納米靶向到細(xì)菌的DNA，然后在細(xì)胞內(nèi)的酸性環(huán)境中磷酸鈣層(CaP)發(fā)生化學(xué)解離使塞在孔里面的氨芐霉素釋放出來(lái)并擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中。隨著氨芐青霉素釋放，細(xì)胞內(nèi)的抗生素濃度大大增加，從而發(fā)生了抗生素從內(nèi)而外的抗菌行為。首先氨芐霉素破壞了細(xì)胞質(zhì)的組成，使細(xì)菌蛋白含量降低，然后作用于細(xì)胞膜使細(xì)胞膜發(fā)生

6、破裂，從而使細(xì)菌死亡?？咕鷮?shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，該負(fù)載了氨芐霉素的納米復(fù)合材料不僅比單獨(dú)氨芐霉素抗菌效果更好，并且沒(méi)有產(chǎn)生耐藥性。而且，在破壞細(xì)菌蛋白過(guò)程中還有協(xié)同作用，增強(qiáng)了氨芐青素的抗菌活性。通過(guò)小鼠的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Amp-MSN@FA@CaP@FA可以大大提高存活率并用大腸桿菌感染的小鼠的存活時(shí)間。在傷口實(shí)驗(yàn)中，Amp-MSN@FA@CaP@FA做成一個(gè)創(chuàng)可貼不僅有效地殺死細(xì)菌，加速與金黃色葡萄球菌感染的小鼠的傷口愈合。綜上所述，具有 pH