CuInS_(2)纳米材料的制备及其光热抗菌效应

在温和的条件下合成出纤锌矿CuInS_(2)纳米材料,具有较高的光热转换效率,是一种良好的光热剂材料。将其应用在光热抗菌治疗中,表现出可观的杀菌效果。在近红外808 nm,0.5 W·cm^(-2)激光照射3 min下,CuInS_(2)纳米材料对革兰氏阴性菌大肠杆菌的杀菌率达到98.61%,对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌的杀菌率达到94.38%。

水溶性聚合物PEDOT:PSS的光热性能评价及抗菌活性研究

细菌感染已成为危害公共安全的最大威胁之一。光热疗法被认为是最有前途的抗菌策略,特别是对于多药耐药细菌的形成。通过酶模拟水合成法制备的水溶性聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸钠)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(p-styrenesulfonic acid),PEDOT:PSS),可以将808 nm的近红外能量转化为大量的热量,具有优异的光热效应,光热转化效率高达46.4%。与无机光热剂相比,水溶性PEDOT:PSS具有优异的生物相容性,为材料的非破坏性穿膜提供了前提。结合共聚焦荧光成像,发现PEDOT:PSS能够快速膜穿透进入细菌内部,与光热疗法相结合可破坏细菌内部重要生物活性分子(如蛋白质等),并导致细胞膜结构功能紊乱,进一步增强杀菌效率。可有效消除金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)和耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)。

靶向光热抗菌纳米材料及其在伤口愈合中的应用研究进展

随着光热纳米材料的开发,基于近红外光激发的光热疗法在细菌感染的伤口治疗中显示出巨大的潜力。同时,为提高伤口感染部位的光热抗菌效果,降低光热对健康组织的高温损伤,靶向细菌策略也逐渐被应用于伤口的光热治疗中。本文分类介绍了常用的光热纳米材料及其靶向细菌策略,阐述了它们在光热抗菌治疗,尤其是在细菌感染伤口中的应用,分析了靶向光热抗菌疗法在伤口愈合应用中面临的难题与挑战,最后对靶向光热抗菌材料的发展提出展望,以期为伤口光热治疗提供一条新的思路。

金基纳米结构光热抗菌研究进展

病原微生物会导致严重感染,并且由于基因突变以及各种耐药机制的作用,多重耐药菌的数量增长对人和动物的生存构成了极大的威胁,引起了人们对抗菌替代解决方案的关注.近年来,由于金纳米结构良好的生物相容性、光热稳定性、高效的光热转化以及易于表面修饰等优点,研究人员致力于设计由光辐射引发的具有可活化抗菌性能的金纳米结构.本文综述了光活性金纳米结构及其在对抗病原菌尤其是耐药菌感染治疗中的应用,揭示了当前技术的基本原理、重要发展、应用前景和局限性.

光介导抗菌涂层的研究进展

植/介入医疗装置引起的细菌感染是医源性感染的重要组成部分,严重危害病人生命健康,同时造成了巨大的社会经济损失。在医疗装置表面构建抗菌涂层是预防和解决医源性感染最有效和最实用的方法之一。光介导的抗菌涂层利用光照实现细菌灭活,具有灵活可控和不易引起细菌耐药性的优势,得到研究人员的广泛关注。本文介绍了基于光介导的抗菌涂层的作用机制、研究进展以及发展趋势,对该领域未来的研究进行了展望。

近红外光响应的二硫化钼/海藻酸钠纳米复合凝胶的制备与止血抗菌性能研究

目的 制备一种新型二硫化钼/海藻酸钠纳米复合凝胶,评价其微观结构、理化特性和止血抗菌性能。方法 采用两步法制备二硫化钼/海藻酸钠纳米复合凝胶。通过水热法合成二硫化钼(molybdenum disulfide, MoS_(2))纳米片。制备2%海藻酸钠(sodium alginate, SA)溶液,然后以此为模板,添加不同浓度MoS_(2)分散液,混合均匀后通过钙离子交联得到SA/MoS_(2)-X凝胶;扫描电子显微镜观察SA、SA/MoS_(2)-X微观结构;傅里叶红外光谱测试(FTIR)通过图谱上各种振动峰的标定分析物质表面官能团;紫外可见光吸收光谱(UV-Vis)测试物质对特定波长的吸收等;光热抗菌实验评价SA/MoS_(2)-X凝胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌繁殖的抑制作用;大鼠肝脏出血模型评价SA/MoS_(2)-X凝胶的体内止血效果。结果 扫描电子显微镜结果显示,两步法合成的SA/MoS_(2)-X凝胶的纤维网络呈三维立体多孔结构,其孔隙大小和密度与纯SA凝胶有区别;MoS_(2)附着于SA凝胶表面,均匀分布;紫外可见光吸收光谱显示SA/MoS_(2)-X比SA在808 nm处吸收峰值显著增加。SA/MoS_(2)-X凝胶(分别含1 mg/mL和2 mg/mLMoS_(2))对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的光热抗菌效果显著高于SA组(P䥺Symbol|@@0.05)。SA/MoS_(2)-X凝胶对SD大鼠肝脏出血模型的止血效果显著高于对照组(P䥺Symbol|@@0.05)。结论 两步法制备的SA/MoS_(2)-X凝胶具有良好的孔隙率和MoS_(2)结合稳定性,其光热特性和理化性能得到进一步提高,且对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有较好的抗菌活性,同时具有良好的止血效果。

具有光热-发电及光热-抗菌效应的木质素基复合膜的制备与研究

利用具有优异光热性能的木质素磺酸钠(LSS)为原料,与具有局域表面等离子体共振效应的金纳米粒子(AuNPs)通过原位共混策略制备出具有协同光热效应的LSS/PVA@Au复合膜材料.在复合膜中,LSS的结构上的功能基团对Au3+起到分散、稳定、螯合和还原作用.Au NPs的引入使得LSS50/PVA50@Au1复合膜的表面更加粗糙,平均粗糙度为30.3 nm,但是在紫外到近红外区具有更强更宽的吸收谱带.LSS含量的提高有助于材料光热性能的增强,LSS50/PVA50复合膜的最高温度可升至(120.6±3.1)℃.利用Au NPs的协同光热效应,LSS50/PVA50@Au1复合膜的温度最高可以达到(190.1±3.5)℃,光热转换效率为42.47%.不仅如此,该复合膜材料也具有光热-发电效应,利用TEG可以将吸收的热量转换为电能,在5个太阳光照射下LSS50/PVA50@Au1产生的电压最高为(280.8±4.6)mV,电流为(48.9±1.9)mA.而由于对近红外光(NIR)良好的光响应性,该复合膜同样具有良好的抗菌性能,在1.47 W/cm^(2) NIR照射10 min后,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率可以达到99.5%和99.2%.本研究利用具有π-π共轭结构的LSS与具有LSPR效应的Au NPs相结合,通过原位共混策略制备出LSS/PVA@Au复合材料可以将储量丰富的、高效、清洁、绿色的太阳能资源转化为可以利用储存的电能,同时该材料也具有光热-抗菌的效果.

近红外光激发氧化石墨烯/磷酸银/壳聚糖涂层改善钛表面抗菌性能的研究

目的设计并构建一种氧化石墨烯(graphene oxide,GO)/磷酸银(Ag_(3)PO_(4))/壳聚糖(chitosan,CS)复合涂层,用于植入物手术中快速杀灭细菌,预防术后感染。方法使用离子交换法制备GO/Ag_(3)PO_(4)复合材料,并在生物钛(Ti)片上依次沉积CS和GO/Ag_(3)PO_(4)复合材料,制备Ti-GO/Ag_(3)PO_(4)/CS材料。对材料的形貌、物相、光热和光催化性能、抗菌能力以及与基体的结合力进行表征。结果使用离子交换法成功制备GO/Ag_(3)PO_(4)复合材料,通过形貌物相测试证明了GO/Ag_(3)PO_(4)的异质结构,Ag_(3)PO_(4)和GO形成的异质结构使带隙从1.79 eV降低到1.39 eV,可以被808 nm近红外光激发。光热、光催化实验表明GO/Ag_(3)PO_(4)/CS复合涂层具有良好的光热和光动力性能;体外抗菌实验表明,GO/Ag_(3)PO_(4)/CS复合涂层在808 nm近红外光照射20 min后对金黄色葡萄球菌的抑菌率达到99.81%;同时该复合涂层具有良好的光稳定性,可以提供稳定和持续的抗菌效果。结论GO/Ag_(3)PO_(4)/CS复合涂层可以被808 nm近红外光激发产生活性氧,在光照下具有优异的抗菌能力。