银系无机抗菌材料研究 (2)
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收稿:2008年9月,收修改稿:2008年12月 3C orresponding author e 2mail :anshjun @载银缓释型抗菌敷料温 昕 安胜军3 侯志飞 焦 展(河北化工医药职业技术学院 石家庄050026)摘 要 近10年来,载银缓释型抗菌敷料因其优良特性,在医药、卫生等领域引起科学家们的广泛关注。
本文综述了银的抗菌机理和载银缓释型抗菌敷料的缓释机制;重点介绍了目前在国际市场上销售的代表性载银缓释型抗菌敷料的性能,并从不同的载体材料角度(如生物高分子、合成高分子、生物和合成高分子共用、有机硅材料)总结了新型载银抗菌敷料的研究进展;最后,讨论了载银抗菌医用敷料在研究和应用中需要解决的问题。
关键词 抗菌敷料 银 缓释 制备中图分类号:T Q314;T B39;T Q342+.87 文献标识码:A 文章编号:10052281X (2009)07Π821644211Ag 2Loaded Sustained R elease Antimicrobial DressingsWen Xin An Shengjun3 Hou Zhifei Jiao Zhan(The Chemical and Pharmaceutical C ollege of Hebei ,Shijiazhuang 050026,China )Abstract During recent ten years ,Ag 2loaded sustained release antimicrobial dressings have been drawn great attention in the fields of medicine and sanitation because of their excellence characteristic.This review highlights the antimicrobial mechanisms and sustained release methods of silver.It em phatically introduces the functions of the primary Ag 2loaded sustained release antimicrobial dressings on the international market ,and summarizes the progress in the novel Ag 2loaded sustained release antimicrobial dressings from the area of material ,including biopolymer ,synthetic polymer ,blended biopolymer and synthetic polymer and silicone materials.Finally ,the challenge and problem for the development of Ag 2loaded sustained release antimicrobial dressings are discussed.K ey w ords antimicrobial dressing ;silver ;sustained release ;preparationContents1 Introduction2 Antimicrobial mechanisms of silver 2.1 Antimicrobial mechanisms of silver ion 2.2 Antimicrobial mechanisms of silver nanoparticle 3 Sustained release mechanisms of silver ion 3.1 Interaction of electrovalent and coordinate bond 3.2 Adjustion of the hydrophilicity of carrier 3.3 Crosslinking3.4 Enhancement of the crystallinity degree 3.5 Others4 Properties of Ag 2loaded sustained release antimicrobialdressings on the market 4.1 Biopolymers 4.2 P olyurethanes4.3 Artificial fibers Πpolyesters5 Materials and characters of the novel Ag 2loadedsustained release antimicrobial dressings 5.1 Biopolymers 5.2 Synthetic polymer5.3 Biopolymers and synthetic polymers 5.4 P olysilicone resins 6 Problems and prospects第21卷第7Π8期2009年8月化 学 进 展PROG RESS I N CHE MISTRYV ol.21N o.7Π8 Aug.,20091 引言 银及其化合物以其优良的抗菌和抑菌性能已经在医学、卫生等领域得到了广泛应用[1]。
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。
纳米银的合成及其抗菌应用研究进展叶伟杰;陈楷航;蔡少龄;陈利科;钟同苏;王小英【摘要】病原微生物严重威胁着人类的健康安全,纳米银作为一种新型抗菌材料,其制备与应用已成为纳米材料领域的研究热点.本文综述了纳米银的主要合成方法,包括多糖法、Tollens试剂法、辐射法、生物法和多金属氧酸盐法等,具有原料广泛、反应温和、成本低廉和环境友好等优点.基于纳米银的优异抗菌性能,总结了纳米银的抗菌机理及其抗菌应用,并展望了纳米银在抗菌涂料、抗菌包装等领域的发展前景.%Pathogenic microorganism is a serious threat to human health.As a novel kind of antibacterial materials, silver nanoparticles involving their preparation approaches and applications are of great research interest in the field of nanomaterials.This review summarized a summary of synthesis methods of silver nanoparticles, including polysaccharide, Tollens, irradiation, biological and polyoxometalates, which enjoy numerous advantages such as wide range of raw materials, gentle reaction condition, low-cost and environmental-friendly and etc..Furthermore, based on the antibacterial property of silver nanoparticles, the antibacterial mechanism and applications were described.The development of silver nanoparticles in antibacterial application was also prospected, such as antibacterial coating and antibacterial packaging.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2017(045)009【总页数】9页(P22-30)【关键词】纳米银;合成;抗菌机理;抗菌应用【作者】叶伟杰;陈楷航;蔡少龄;陈利科;钟同苏;王小英【作者单位】华南理工大学轻工科学与工程学院制浆造纸国家重点实验室,广州510640;华南理工大学轻工科学与工程学院制浆造纸国家重点实验室,广州510640;华南理工大学轻工科学与工程学院制浆造纸国家重点实验室,广州510640;深圳市美盈森环保科技股份有限公司,广东深圳 518107;深圳市美盈森环保科技股份有限公司,广东深圳 518107;深圳市美盈森环保科技股份有限公司,广东深圳 518107;华南理工大学轻工科学与工程学院制浆造纸国家重点实验室,广州510640【正文语种】中文【中图分类】TB331近年来,环境微生物灾害事件频繁发生,造成了巨大的经济损失和社会危害。
银纳米颗粒水凝胶的制备及性能研究随着科学技术的不断发展,纳米材料的应用越来越广泛,其中银纳米颗粒作为一种优秀的材料,近年来备受关注。
经过一系列制备工艺的研究,银纳米颗粒水凝胶被制成,其在医学、环保、电子、光学等领域均得到广泛应用。
本文将详细介绍银纳米颗粒水凝胶的制备方法及其性能研究情况。
一、银纳米颗粒的制备方法目前银纳米颗粒的制备方法主要有化学合成法、生物合成法、物理方法等,其中化学合成法是目前最为常用的方法之一。
下面将详细介绍该方法的制备过程:1. 成分准备将所需的化学品,包括硝酸银、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、还原剂等称取后,按照一定比例加入高纯水中,充分溶解。
2. 反应过程将所需溶液倒入一个容器中,加入还原剂,并搅拌均匀。
在适当的反应时间内,观察颜色变化,直到产生深棕色沉淀为止。
3. 滤除和洗涤将反应产生的沉淀用纯水浸泡,并多次过滤和洗涤,去除杂质和余量的化学品,最终得到纯净的银纳米颗粒。
通过这样的步骤,可以得到质量稳定、颗粒均匀大小的银纳米颗粒水凝胶。
二、银纳米颗粒水凝胶的性能研究银纳米颗粒水凝胶因其材料的特殊性质,具有多种优良性能。
下面将介绍银纳米颗粒水凝胶在医学、环保、电子、光学等方面的应用及其性能研究情况。
1. 医学应用银纳米颗粒具有优异的抗菌性能,因此在医药领域有着广泛的应用。
研究表明,银纳米颗粒水凝胶能够与细菌膜结合,在细胞内部释放出银离子,杀死细菌并减缓炎症反应。
同时,银纳米颗粒还可以作为药物载体,搭配各类药物,实现更为精确的治疗,有着广阔的发展前景。
2. 环保应用银纳米颗粒的应用在环保领域主要包括水处理和环境污染监测。
研究显示,将银纳米颗粒水凝胶应用于水处理中,能够有效去除水中的污染物和嗅味呈现出良好的净化效果。
此外,在环境污染监测中也可以利用其优良的散射性能,对污染物进行检测。
3. 电子应用银纳米颗粒的高导电性使其在电子行业中获得了广泛的应用。
目前,银纳米颗粒水凝胶被广泛地应用于制作电子纸和柔性显示器等高性能电子产品,具有极高的市场前景。
文物保护中的抗菌材料研究文物,是历史的见证,是人类文明的瑰宝。
然而,岁月的侵蚀和环境的影响常常使文物面临各种损害,其中微生物的侵蚀就是一个不容忽视的问题。
为了更好地保护文物,抗菌材料的研究逐渐成为文物保护领域的重要课题。
微生物对文物的损害方式多种多样。
一些细菌和真菌能够在文物表面生长繁殖,分泌出酸性或碱性物质,从而导致文物材质的化学变化和物理结构的破坏。
例如,在纸质文物上,霉菌的生长会使纸张变色、变脆;在木质文物上,真菌的侵蚀可能导致木材腐朽。
此外,微生物还可以在文物的缝隙和微孔中滋生,进一步加速文物的老化和损坏。
为了应对微生物对文物的侵害,研究人员致力于开发各种抗菌材料。
这些抗菌材料大致可以分为无机抗菌材料、有机抗菌材料和天然抗菌材料三大类。
无机抗菌材料中,银系抗菌材料应用较为广泛。
银离子具有强大的抗菌能力,能够破坏微生物的细胞膜,抑制微生物的生长和繁殖。
纳米银粒子由于其比表面积大,抗菌效果更为显著。
此外,氧化锌、二氧化钛等金属氧化物也具有一定的抗菌性能。
氧化锌在光照条件下能够产生活性氧物种,对微生物起到杀灭作用;二氧化钛则在紫外线照射下具有光催化抗菌活性。
有机抗菌材料包括季铵盐类、卤胺类等。
季铵盐类化合物通过与微生物细胞膜的相互作用,改变细胞膜的通透性,从而达到抗菌的目的。
卤胺类抗菌材料具有可再生的抗菌功能,在经过一定的处理后可以恢复其抗菌活性,具有较长的使用寿命。
天然抗菌材料则主要来源于植物提取物,如茶多酚、大蒜素等。
这些天然提取物通常具有良好的生物相容性和环境友好性,但抗菌效果可能相对较弱,且稳定性有待提高。
在文物保护中应用抗菌材料时,需要考虑多方面的因素。
首先是抗菌效果的持久性。
由于文物的保存时间通常较长,抗菌材料必须能够在长期内保持有效的抗菌性能,以防止微生物的再次侵害。
其次是对文物本体的影响。
抗菌材料不能与文物的材质发生不良反应,不能改变文物的外观和物理化学性质。
再者是安全性和环保性。
化纤织物的纳米银抗菌整理近年来,随着科技进步和生活水平的提高,抗菌、防臭功能纺织品逐渐引起国内外纺织界的关注。
随着纳米技术的发展,一些纳米无机抗菌剂因具有优良的广谱而被应用于纺织服装中,其中银系抗菌剂因具有较强的杀菌和抑制病原体的能力,且耐久性良好,在无机中占主导地位。
本试验使用Dorafresh纳米银抗菌整理剂对含锦纶、涤纶及氨纶等化纤织物进行效果的研究。
1 试验材料、试剂及仪器织物各种涤纶、锦纶、氨纶/涤纶及涤棉织物。
试剂D orafreshA G,DorafreshB I纳米银抗菌整理剂(杭州多闻化工有限公司)。
设备及仪器轧车、连续焙烘机、激光粒度仪、原子吸收光谱仪、紫外线微生物无菌室等。
织物抗菌整理工艺采用纳米银溶液对织物进行一浸一轧整理工艺:配制抗菌整理液一浸一轧(轧液率40% -90%)*烘干(120℃x 30 s)--焙烘(160℃x 60s)-各种性能测试抗菌整理液配制先后依次称取g 左右的DorafreshB I溶液和g 左右的DorafreshA G 溶液,溶解于35℃的500 mL水中,然后定容至1 000 mL,配成整理液。
配制加酸整理液时,另加2岁L柠檬酸和酒石酸。
部分试验中将整理液曝光48 h后用于整理工艺中。
测试方法1.3.1 杭菌织物试样洗涤试验方法参照F Z/ T7 3023-2006《抗菌针织品》中附录C的简化洗涤条件及程序,将待测整理织物按标准洗涤50次。
抗菌织物银含量测试用原子吸收光谱仪进行测试。
1.3.3 织物的透气性能取3块2 0c mx 20c m的织物试样,用透气仪测试透气量,计算其平均值。
织物的透湿性能按透湿杯蒸发法测试。
纳米银颗粒粒径分布用激光粒度仪测试。
织物的杭菌性能测试(振荡烧瓶法)振荡烧瓶法模拟人体的穿着条件,使细菌在振荡条件(300 r/min)下与织物内抗菌剂接触,振荡1一6h后,经细菌培养计数,计算细菌减少百分率,从而确定抗菌性能大小。
关于纳米、纳米银、银离子及三价银离子纳米银纳米银(Nano Silver)就是将粒径做到纳米级的金属银单质。
纳米银粒径大多在25纳米左右,对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用,而且不会产生耐药性。
动物试验表明,这种纳米银抗菌微粉即使用量达到标准剂量的几千倍,受试动物也无中毒表现。
同时,它对受损上皮细胞还具有促进修复作用。
值得一提的是,该产品遇水抗菌效果愈发增强,更利于疾病的治疗。
纳米银抗菌微粉还可广泛应用于环境保护、纺织服饰、水果保鲜、食品卫生等领域。
纳米银的特点:1. 纳米银是粉末状银单质,粒径小于100nm,一般在25-50nm之间。
2. 纳米银的性能与其粒径有直接关系。
研究发现,银的粒径越小,价态越高,杀菌性能越强。
银离子离子是带电的原子(或原子团),带正电的离子叫阳离子,带负电的离子叫阴离子。
一般不关注离子大小,只有在配位时才有考虑;计量单位为埃,是比纳米更小的原子结构计量单位。
离子是通过化学反应发生电子转移而形成的,其特性取决于什么离子和所荷电价,与离子大小关系不大,更无纳米效应。
一般以水溶液形式存在。
无色透明,无任何固体颗粒,状态稳定。
因此,就“银离子”而言,其特征是:1、银离子是带正电荷的“阳离子”,是通过化学反应发生电子转移形成的;2、银离子应用取决于离子本身属性和所荷电价,与离子大小无关,更没有纳米效应;3、银离子以水溶液形式存在。
无色透明,无任何固体颗粒;4、银离子医药产品早在上世纪就已经载入国家药典。
离子银要了解离子银前先要了解配位键这个概念。
配位键,又称配位共价键,是一种特殊的共价键。
当共价键中共用的电子对是由其中一原子独自供应时,就称配位键。
配位键形成后,就与一般共价键无异。
成键的两原子间共享的两个电子不是由两原子各提供一个,而是来自一个原子。
配位键是极性键,电子总是偏向一方,根据极性的强弱,或接近离子键,或接近极性共价键配位键。
接近离子键的称之为离子化学物。
抗菌材料的研究与开发随着各种菌群的激增和繁殖,人类对于抗菌材料的需求也逐步增长。
抗菌材料,即具有阻止微生物愈合和繁殖的特性材料,是近年来生物材料领域中的一种重要研究方向。
其开发不仅可应用于医疗、食品加工、环保等领域,也有着广泛的社会意义。
本文将深入探讨抗菌材料的研究与开发。
一、抗菌材料的发展现状1.传统抗菌材料传统的抗菌材料主要是通过添加抗菌剂来实现对于微生物的阻止和杀死。
常见的抗菌材料有银、铜、锌等离子材料、抗生素类化合物、降解产物等。
其中,银材料的抗菌效果最佳,广泛应用于医疗、保健、餐具等领域。
但银离子会在环境中释放、累积,长期使用会对于环境造成影响,同时会使得细菌逐渐产生耐药性和免疫性。
此外,银材料的成本较高,使用成本也较高。
2.新型抗菌材料新型抗菌材料是近年来的研究热点,其主要利用新兴技术和研究手段来实现对于微生物的抑制作用。
主要有以下技术:(1)纳米材料技术。
纳米技术对于传统抗菌材料的提升非常大,可以制备出具有较高抗菌性能的静电纺丝纤维、载银纳米颗粒的聚合物和高分子复合材料等。
纳米材料具有大比表面积、强吸附性、高增强性、高抗菌率等优点。
但纳米材料的生产成本较高,应用场景仍需要进一步完善。
(2)生物技术。
生物技术主要利用微生物,如细菌、真菌、酵母等的代谢过程,产生出具有抗菌性能的物质。
如利用乳酸菌发酵产生的乳酸和醋酸等物质,可以制备出生物降解材料,也可以通过基因工程手段生成类乙酰葡萄糖胺等高效抑菌剂。
(3)表面改性技术。
表面改性技术是指在材料表面进行一系列改性来实现对微生物防止或杀死的作用。
如改性表面材料,表面涂层、表面纳米结构和化学修饰表面,可以通过调节表面上的化学、物理特性来实现杀菌效果。
二、抗菌材料的应用领域1.医疗领域抗菌材料在医疗领域中的应用较多。
其中主要应用包括医用防护服、口罩、手套等,以及骨科、牙科、眼科、耳鼻喉科等领域的生物医用材料。
如银纳米颗粒修饰的医用纤维、抑菌性能强的生物降解材料等可以实现对于病菌的抑制,减少医院感染风险。
文章编号:1001-7658(2009)04-0424-03=综述>纳米银抗菌剂的研究和应用陈美婉彭新生吴琳娜吴传斌(中山大学药学院,中山大学药物制剂工程研究开发中心,广州510006)关键词纳米银;抗菌剂;杀菌效果;抑菌中图分类号:R187.1文献标识码:A纳米银作为金属银的一种特殊形态,是指粒径在1~ 100n m之间的金属银微粒组成的粉体。
由于其颗粒极其微小,表面积较大,使其具有显著的表面效应、量子尺寸效应和量子隧道效应,因而使纳米银具有超强的活性及渗透性,其杀菌作用是普通银的数百倍。
另外,由于纳米尺度的金属银的表面电子特性,它可以与细菌的蛋白质分子上的疏基、胺基等吸电子基团形成配体,从而进一步增强了抗菌效果。
纳米银是一类新型抗菌剂,具有强大抑菌、杀菌作用及其广谱的抗菌活性,具有传统无机抗菌剂无法比拟的抗菌效果,无耐药性,安全性高。
随着抗生素的细菌耐药性日益严重,纳米银在消毒杀菌领域的研究和应用越来越受到了广泛的关注。
人类发现银有广谱杀菌作用已有很长时间,早在远古时代,就有用银器存放食物,防止细菌生长的记载112。
随着科学技术的进步,人们发现银是一种安全的广谱性杀菌材料,其应用也逐渐推广开来。
如今临床上人们已广泛使用磺胺嘧啶银、氟哌酸银、锌银乳膏、磺胺嘧啶银胶原蛋白膜、辐照氟银猪皮等治疗烧伤烫伤以防止绿脓菌等细菌的繁衍,硝酸银水溶液作为眼科消炎、银汞合金作为牙科材料及含银水溶液治疗牙痛、胶态银在妇科洗剂中均应用广泛。
在日常生活在中也可用载银活性炭或银丝编织过滤器净化饮用水等。
1纳米银的抗菌机理纳米银由于其结构单元尺寸介于宏观物质和微观原子和分子之间,表现出特别的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应,可以轻易地进入病原体122;纳米银粒子尺寸小,表面所占的体积百分数大,表面的键态和电子态与颗粒内部不同,表面原子配位不全等导致表面的活性位置增加,具备了作为抗菌剂的基本条件;具有很强穿透力,能全面充分接触并攻击病原体,从而发挥更强的生物效应,具有安全性高,抗菌范围广,持续杀菌时间长等优点132。
银离子与过氧化氢协同杀菌作用的研究近年来,全球范围内细菌耐药性日益增长,对医疗行业造成了巨大压力。
针对这一问题,科学家们从不同的角度探索无毒、有效的抗菌方法。
而结合银离子和过氧化氢的协同杀菌作用,是这项抗菌研究的一项重要内容。
从药物的主要作用机制来看,银离子可以通过抑制细菌的膜脂多糖结构影响细菌正常的生物活性,干扰细菌的细胞膜通透性,阻断细菌的细胞工质和细胞内物质,从而杀死细菌。
同时,过氧化氢还能通过氧化酶进入细菌体内,破坏细胞内碳水化合物和蛋白质,使细菌细胞凋亡而无法生存。
银离子和过氧化氢合在一起,其协同杀菌作用有助于降低细菌耐药率,减少抗菌药物抗菌活性的影响。
已有的研究表明,结合银离子和过氧化氢的协同杀菌作用是非常有效的,可以有效抑制丙烯腈酸萘酚胺(NAL)耐药菌株。
此外,结合银离子和过氧化氢的杀菌作用还可以帮助抗菌药物更有效地抑制医疗机构中重要细菌的多重耐药性。
由于银离子和过氧化氢的协同杀菌作用有助于降低耐药率,在诊断和治疗许多重要疾病方面发挥着重要作用,因此,研究银离子和过氧化氢的协同杀菌作用具有重大意义。
为了提高银离子和过氧化氢的杀菌活性,科学家们开展了一系列的实验。
伴随着新材料、新方法和新技术的不断创新,合成新型银表面活性剂已成功应用于降低菌落复种率,而过氧化物正被用于产生异常大量的氧化物,使耐药菌受到更大的威胁。
此外,银表面活性剂能够与宿主相容,具有抗菌活性,有助于防止耐药菌的再次出现。
除此之外,科学家们还研究了银离子与过氧化氢协同杀菌作用的机理,并采取了一些措施来改善其杀菌效果。
他们认为,银离子可以与过氧化氢形成新的杀菌物质,这些物质能够更有效地抑制细菌的生长。
此外,科学家们还利用新技术来改善银的表面活性、选择性以及用于增强杀菌效果的能力,以达到有效抗菌的最终目的。
综上所述,银离子与过氧化氢协同杀菌作用是一项重要的抗菌研究,它不仅能帮助降低细菌耐药性,而且具有一定的预防功能。
此外,科学家们正在采取措施改善银离子和过氧化氢的协同杀菌活性,以期更好地抑制有害微生物的传播,保护我们的健康。
银离子抗菌剂的发展现状及应用实例苏银堃摘要:银离子及其化合物能对某些细菌、病毒、藻类以及真菌显现出毒性,即抗菌杀菌作用。
银离子主要依赖于银离子特有的杀菌能力发挥作用,能够有效抵抗病原菌的侵袭。
本文主要对银离子的抗菌研究发展现状及应用加以讨论。
关键词:银离子1 银离子的抗菌机理银离子依靠库仑引力穿透细胞壁进入胞内,干扰肽聚糖的合成,阻碍细胞壁的形成以及和微电子传输系统,破坏呼吸系统、物料输送系统,导致病原菌细胞功能障碍而死亡。
杀死细胞后,银离子还可从病原菌中游离出来,反复的进行杀菌过程。
研究表明,银离子可以让核酸凝结,会引起DNA分子交联的结果,或催化造成自由基,使DNA分子上的化学键断裂,进而使病毒失去活性。
银离子逐步开释,能够长时间大范围的抗菌,安全环保且无耐药性。
古时人类就开始使用银离子来杀菌抗炎,例如在伤口上附着银片,借以达到消毒目的;用银制品盛放奶类,延缓腐败。
古希腊使用银器来装饮用水,现代的铜和银过滤器被应用到医院的供水系统杀死军团菌;但由于银的高昂价格,以及科学进步出现的价廉抗生素,人们渐渐开始不使用银来消毒杀菌。
但由于过多的使用抗生素,导致了抗药菌的出现,使很大一部分的抗生素难以起到治疗效果,这使银离子抗菌剂再次回归到人们的视野中。
银离子敷料主要成分由具有开发网络结构的羧甲基纤维素钠和银离子组成的,通过氧化后在创面构成活性银离子,结合蛋白质、组织、微生物、细胞壁、酶和DNA的多种成分,它会干扰细菌的基因复制和细胞功能,它能有效地抑制和杀灭伤口表面常见的细菌,如大肠杆菌、白色念珠菌、金黄色葡萄球菌、Pseudomonas aeruginosa等革兰氏阴性菌;与抗生素不同的是,细菌对于银离子不会产生抗药性,不会使银离子的抗菌作用失去效果,抗菌性能好;并且通过大量实验研究,得出了以下结论:低浓度释放的银离子不会经过人体代谢,对人体没有毒害,安全环保[1]。
2、银离子抗菌剂的应用银离子抗菌剂的应用广泛,如家俱家电、装饰用品、卫生陶瓷、服装服饰、医疗卫生等。
文章编号:1001-5914(2009)08-0736-04纳米银的抗菌原理及生物安全性研究进展刘焕亮1,王慧杰2,袭著革1摘要:由于纳米银独特的抗菌特性,使其得到了广泛的应用,极大地增加了人们接触纳米银的机会,对其安全性进行评价就成为迫切需要解决的问题。
迄今为止,国内外对纳米银的毒性研究在方法上主要集中于形态学、线粒体功能测定、细胞增殖、酶活力等细胞毒性的检测,整体水平的毒性检测也有报道,而缺乏从分子水平进行机制方面的探讨研究。
该文就纳米银的抗菌原理及其生物安全性的研究现状进行综述,并对纳米银在毒理学研究的发展方向进行了展望。
关键词:纳米银;抗菌原理;生物安全性中图分类号:R994.6文献标识码:AProgress in Research on Antibacterial Mechanism and Biological Safety of Silver Nanoparticles LIU Huan -liang,WANG Hui -jie,XI Zhu -ge .Institution of Health and Environmental Medicine,Academy of Military Medical Sciences,Tianjin 300050,ChinaAbstract :The antibacterial property of silver nanoparticles has resulted in their widespread application in many fields,so the chance of silver nanoparticles exposure for human increased greatly.Thus,there is urgent need to assess the safety of such particle.So far,most toxicological studies of silver nanoparticles mainly focus on the cytotoxicity using different examination endpoint such as morphology,mitochondrial function,cell proliferation,enzyme activity,and so on.In addition,the in vitro studies on the toxicity of silver nanopoarticles are also reported,few of the study on molecule mechanism of toxicity was reported.This review provided a summary of antibacterial mechanism of silver nanoparticles and the current research situation of the safety.The future research direction of toxicological study of silver nanoparticles is also prospected based on the current knowledge .Key words:Silver nanoparticles;Antibacterial mechanism;Biological safety 基金项目:国家高技术研究发展计划项目(2006AA032330)作者单位:1.军事医学科学院卫生学环境医学研究所(天津300050);2.总后第一干休所(天津300161)作者简介:刘焕亮(1977-),女,助理实验师,硕士研究生,从事环境毒理学研究。