氧化石墨烯及其二氧化硅負載藥物增強抗耐藥細菌活性及其機理研究.pdf

1、致病菌對人類健康的威脅一直存在，尤其在如今越發(fā)復雜的生活環(huán)境中，致病菌的問題越發(fā)突出。近年來，為了抑制并殺死致病菌，許多研究者提出了多種建議：(1)開發(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，增強抗菌性能；(3)開發(fā)出新的藥物載體，因為研究發(fā)現(xiàn)抗生素對致病菌及耐藥細菌藥效低下的原因在于抗生素不能集中給藥，藥物分散，導致細胞內(nèi)藥物濃度低，從而只能殺死有限的細菌，如果能開發(fā)新的藥物載體，使抗生素集中給藥，就能有效

2、殺死耐藥細菌。在近幾十年的研究中，對于新藥的開發(fā)和聯(lián)合用藥，一是新藥產(chǎn)出率低，二是對細菌聯(lián)合用藥一直處于爭議之中。所以，通過利用抗納米技術開發(fā)新型的抗菌藥物以及藥物載體是對抗致病菌的有效方法。
　　本研究分為以下三章：
　　第一章：緒論，主要介紹了細菌生物學知識以及細菌的耐藥性，當前抗菌劑的分類和抗菌原理機制。最后重點介紹了納米材料及進展和納米材料在抗菌方面的應用和評價抗菌的幾種方法。
　　第二章：合成了采用了雙氨基化

3、的聚乙二醇(PEG)誘導納米銀負載在氧化石墨烯上，并通過這種方法進一步制備了一系列不同粒徑的納米銀(10、30、50、80 nm)負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于抑制大腸桿菌(E.coli)和金黃色葡萄球菌(S.aureus)的尺寸效應，即納米的尺寸變化會對抗菌效果產(chǎn)生何種影響。通過最小抑菌濃度、細菌細胞膜完整性分析和掃描電鏡觀察超薄切片等試驗研究了GO@PEG@AgNPs對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌性能。

4、因為 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復合納米展現(xiàn)出比單獨的納米銀更強的抗菌能力，并且這一系列不同粒徑的納米銀展現(xiàn)出了尺寸效應，納米銀的抗菌效果會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用方面的巨大的潛力。
　　第三章：耐藥細菌在對抗生素產(chǎn)生抗性的同時對人們的身體健康構(gòu)

5、成巨大威脅。通過合成新抗生素藥物載體是改變這一狀況的方法。我們合成一種負載氨芐霉素的復合納米載體(MSN@FA@CaP@FA)，因為葉酸的靶向性可使納米靶向到細菌的DNA，然后在細胞內(nèi)的酸性環(huán)境中磷酸鈣層(CaP)發(fā)生化學解離使塞在孔里面的氨芐霉素釋放出來并擴散進入細胞質(zhì)中。隨著氨芐青霉素釋放，細胞內(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胞質(zhì)的組成，使細菌蛋白含量降低，然后作用于細胞膜使細胞膜發(fā)生

6、破裂，從而使細菌死亡?？咕鷮嶒灥慕Y(jié)果表明，該負載了氨芐霉素的納米復合材料不僅比單獨氨芐霉素抗菌效果更好，并且沒有產(chǎn)生耐藥性。而且，在破壞細菌蛋白過程中還有協(xié)同作用，增強了氨芐青素的抗菌活性。通過小鼠的實驗發(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間。在傷口實驗中，Amp-MSN@FA@CaP@FA做成一個創(chuàng)可貼不僅有效地殺死細菌，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