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由于抗生素抗性菌株的迅速发展,微生物感染已经是当今全球公共卫生的最大威胁之一。如今,越来越多地具有多药耐药性的致病菌被从世界各地分离出来。病原微生物,例如肠球菌,葡萄球菌和假单胞菌都是常见细菌感染密切相关的物种。然而,在过去的70年中,由于抗生素的广泛性的随意使用,这极大的推动了具有耐药性的细菌的出现和流行。这使得许多曾经很容易治愈的传染病再次变得致命。仅在美国,因抗生素耐药性菌株每年就会导致超过200万例的感染和约23 000例的死亡。根据最新的预测,到2050年,抗生素抗性病原体每年将导致全球超过1000万人的死亡。目前根除某些细菌的感染仍然是一个挑战,这不仅仅归因于其颠覆宿主免疫系统的复杂致病机制,而且还归因于细胞屏障以及阻止抗生素到达感染灶的生物膜的形成。毫无疑问,解决耐药性和耐受性微生物现在是全球健康的主要挑战,这迫切需要重新审视可以通过的新型制剂,递送系统或发现更多有效控制细菌感染的新方法。纳米材料由于其独特的物理化学特性而可以克服抗生素耐药性机制,从而使纳米材料能够执行多种新颖的杀菌途径来实现抗菌活性。纳米材料可以结合并破坏细菌膜,导致细胞质成分泄漏。渗透过膜后,纳米材料还可以与细菌内组分(例如DNA,核糖体和酶)结合,破坏正常的细菌机制。纳米材料所遵循的杀菌途径取决于其核心材料的形状,大小和表面功能化。在本文中,我们合成了 nFeSNPs,随后使用中药学的水煮方法对合成的纳米进行水煮形成铁-硫纳米复合物即硫化铁纳米汤剂,之后对汤剂的成分,抑菌效果,存在的抑菌机制等进行分析,最后构建小鼠体内感染模型对汤剂的疗效进行评价。研究内容主要分为以下三个部分:1、硫化铁纳米汤剂的制备及分析本实验中采用了水热合成法合成了 nFeSNPs,并通过高压制备了硫化铁纳米汤剂(FerropSD),经检测,发现硫化铁纳米汤剂中含有大量的铁元素和硫元素。使用不同的检测方法检测出硫化铁纳米汤剂中铁和硫元素的含量,通过试剂盒检测了在硫化铁纳米汤剂中铁和硫元素的存在形式,硫元素多以多硫的形式存在,而铁元素则多二价铁的形式存在。2、硫化铁纳米汤剂抑菌效果及机制分析本实验中使用不同浓度nFeS NPs水煮得到的硫化铁纳米汤剂处理金黄色葡萄球菌和大肠杆菌,发现硫化铁纳米汤剂对金黄色葡萄球菌,大肠杆菌据有很好的抑制效果,但是对于真菌白色念珠菌没有抑制效果。此外通过配置硫化铁纳米汤剂中不同成分的溶液来模拟汤剂的抑菌效果,通过该方法成功找出汤剂中起主要抑菌成分的活性是二价铁离子,而多硫起辅助作用并提高汤剂的稳定性。在抑菌机制研究中,检测了用硫化铁纳米汤剂处理过的细菌内的ROS,MDA,GSH/GSSG的变化情况,处理后的细菌内部ROS和MDA水平明显大幅度提高,说明硫化铁纳米汤剂是通过提高细菌内部ROS水平从而导致发生脂质过氧化,并且打破了细菌内部GSH/GSSG的动态平衡,致使细菌死亡。3、硫化铁纳米汤剂体内感染疗效本实验中构建了小鼠体内游离细菌感染模型,进一步证实了硫化铁纳米汤剂对体内感染具有很好的疗效,具有良好的生物安全性。为治疗传染病提供了另一种潜在的临床治疗策略。