纳米银并不是一种新型材料,它已经有120年的历史。纳米银具有广谱杀菌性。基于这种特性,纳米银在诸多方面都有一定的应用,如食品加工,化妆品,服装,生物医药,水净化以及各种日用品等。随着含有纳米银产品的应用逐渐增多,纳米银对人类和环境的暴露风险也随之增加。但是,最近研究发现纳米银不只对致病菌产生具有较强的杀菌能力,它还会对环境中的有益菌(如固氮菌)产生一定的抑制作用;另外,还会抑制人类细胞线粒体的一些生物作用。纳米银存在多种杀菌机制,例如纳米银可能和细菌细胞壁结合;纳米银可能和含巯基的膜蛋白和酶相互作用;由于相互作用,产生活性氧(ROS);纳米银进入细菌内部后,释放出来的银离子与DNA相互作用等等。虽然对纳米银杀菌机制的问题,已经争论了近一个世纪,但人们尚未达成成完全一致的认识。我们若想更加安全、科学的使用纳米银,了解其机制是必不可少的,只有这样我们才能设计出相对安全的纳米银。本硕士学位论文研究合成具有较低毒性的纳米银。因此设计合成了三种巯基糖,并将它们修饰到纳米银表面;评价它们相应的杀菌性,研究可能的杀菌机制。主要包括以下几个方面内容:(1)第一章:综述了纳米银的研究现状,主要包括纳米银的研究历史,纳米银的合成和表征方法,纳米银的应用,纳米银的杀菌性等内容。在此基础上,提出本论文的选题依据和研究目标。(2)第二章:设计合成了三种巯基糖,1-巯基葡萄糖,1-巯基-2-N-乙酰葡萄糖,1-巯基乳糖;然后,进一步把它们修饰到纳米银表面,共得到9种巯基糖修饰的纳米银;除此之外,还合成另外两种纳米银,葡萄糖修饰的纳米银和乳糖修饰的纳米银。最后,使用不同技术对这些纳米银进行了表征,如TEM,DLS,红外吸收和能谱。(3)第三章:探究合成所制备的11种纳米银的银离子释放情况、杀菌性情况、细菌破损情况和可能的杀菌机制。结果显示:巯基糖修饰的纳米银会比单纯糖修饰的纳米银释放出更少的银离子;而且通过在纳米银表面修饰上不同含量的巯基糖,可以进一步调控银离子的释放。另外,发现葡萄糖和乳糖修饰的纳米银比巯基糖修饰的纳米银具有更强的杀菌性;通过探究不同浓度的银离子对细菌生长活性的影响,发现随着银离子浓度的增大,细菌活性逐渐降低。结合上述两个结论可以得出纳米银的杀菌机制是由释放出来的银离子决定的。但对于另外9种巯基糖修饰的纳米银来说,银离子释放较少,其中几种糖修饰的纳米银(LacSH@AgNP和GlcNAcSH@AgNP)依然对细菌产生了杀菌作用,这可能是由纳米银表面修饰的糖分子影响的,这些分子可能与细菌表面的一些受体分子相互作用,进一步增加纳米银的内吞作用,使得纳米银进入细菌内部,进一步发挥杀菌性,通过扫描电镜看到细菌细胞壁和细胞膜发生了严重损坏。因此,可以得出结论纳米银本身对其杀菌机制和能力是至关重要的。(4)第四章:为了进一步探究纳米颗粒表面修饰化学对其杀菌能力的影响,我设计合成了 BPEI@AgNP和BPEI@AuNP。结果发现,在相同的表面化学修饰情况下,对于杀菌作用起决定作用的是纳米银本身。(5)第五章:总结了本论文的主要研究工作,并对未来进一步的工作进行了展望。