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病原菌感染给人类的健康与生命造成了严重的威胁。近年来,越来越多的耐药性细菌的出现导致了抗生素疗效的下降,特别是“超级细菌”的出现给人类带来了新的挑战。新型有效的抗菌剂的开发迫在眉睫。研究表明银纳米抗菌材料具有优异的广谱抗菌性能,是最有前景的抗菌剂之一。然而,由于银纳米粒子容易聚集的特性又影响其抗菌活性和实际应用。目前多种策略被用于提高银纳米材料的抗菌性能,包括使用无机材料、有机材料、氧化石墨烯以及聚合物等来稳定银纳米粒子。聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)作为一种温敏聚合物,具有良好的生物相容性、温度敏感性和柔性结构可调性,已经被广泛地用于基因与药物载体以及组织工程等医药领域的研究。目前的研究表明,温敏聚合物已成为制备低细胞毒性智能抗菌材料的最佳候选材料之一,可以赋予抗菌材料温度可控的选择性抗菌功能。然而,目前PNIPAM在抗菌领域的应用才刚刚起步。本研究利用具有配位功能的温敏共聚物P(NIPAM-co-MQ)作为银纳米粒子的稳定剂,成功地合成了两类银基纳米粒子复合材料Ag NPs@P和GO@P@Ag NPs,并对两类材料的抗菌性能和抗菌机制进行了系统地研究。具体工作如下:方法:通过传统自由基聚合方法,以NIPAM和MQ两种单体为原料,制备了具有配位功能的P(NIPAM-co-MQ)温敏共聚物。再分别用P(NIPAM-co-MQ)和GO@P作为稳定剂合成两种新型银基纳米材料Ag NPs@P和GO@P@Ag NPs。通过核磁共振(1H NMR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外可见光谱(Uv-vis)、X射线光电子能谱(XPS)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、透射电子显微镜(TEM)等技术对所合成材料的理化性质进行表征与分析。通过MIC与MBC法、光密度法以及平板计数法对所合成的新型纳米材料进行抗菌性能评价。基于荧光检测、扫描电子显微镜(SEM)检测以及胞内ROS分析等方法对纳米材料的抗菌机制进行研究。结果:1.以温度敏感的共聚物P(NIPAM-co-MQ)作为稳定剂,成功地合成了三种小尺寸的Ag NPs@P1(3.91 nm)、Ag NPs@P2(2.29 nm)和Ag NPs@P3(1.59nm)纳米材料。并对所合成的材料的理化性质进行分析,结果表明这三种材料具有类似于PNIPAM的温敏特性以及在p H=6.5-8.0之间具有很好的稳定性。在此基础上,对三种小尺寸Ag NPs@P纳米材料的抗菌性能进行了系统评价,结果表明三种材料对革兰氏阴性大肠杆菌和革兰氏阳性金黄葡萄球菌具有高效的抗菌活性和很好的长效抗菌性能。MIC值在4.05-21.6μg/m L之间,MBC值在8.01-27μg/m L之间。特别是超小尺寸的Ag NPs@P3,对普通菌株和耐药性菌株都呈现出优异的抗菌性能,MIC值均为4.05μg/m L。同时我们发现,由于温敏聚合物本身的特性,其稳定的Ag NPs@P纳米材料的抗菌特性也呈现出温度依赖性。另外,Ag NPs@P的抗菌活性受多方面的影响,包括其温敏聚合物的比例、实验温度以及银纳米粒子的尺寸等。实验中,我们还深入地研究和分析了所合成的纳米材料的抗菌机制,结果表明:Ag NPs@P能够通过多种方式破坏细菌,包括破坏细胞膜,纳米银内化、产生ROS等。而且,在材料浓度较低时,胞内高的内化银含量和高的ROS产生可能起了主要作用,当材料浓度较高时,Ag NPs@P的杀菌作用主要是通过破坏细胞膜的结构实现的。2.本论文的第二部分工作是以温敏共聚物P(NIPAM-co-MQ)功能化的GO作为稳定剂合成GO@P@Ag NPs纳米复合材料。通过透射电镜(TEM)分析,我们清楚地看到,与GO@Ag NPs相比,温敏共聚物能够很好地控制银纳米粒子的尺寸和稳定性以及提高银纳米粒子在氧化石墨烯上的负载量。进一步的抗菌性能实验表明所合成的GO@P@Ag NPs纳米复合材料对革兰氏阴性的大肠杆菌和革兰氏阳性的金黄葡萄球菌都具有很好的抗菌性能。其抗菌活性具有温度和浓度依赖性,同时与供试菌的种类也有关。而且在一定浓度下GO@P@Ag NPs仅在1小时内就能完全杀死供试细菌。同时GO@P@Ag NPs还具有较好的长效循环抗菌作用,经5次循环使用后,其抗杀菌率仍然能达到70-80%。荧光检测、SEM检测以及胞内ROS等检测表明GO@P@Ag NPs的抗菌机制主要涉及到细胞膜的损伤和胞内ROS的产生等。结论:本研究成功地合成了两类银基纳米抗菌剂Ag NPs@P和GO@P@Ag NPs,结果表明这两类抗菌剂都具有很好的广谱抗菌活性。抗菌性能受其表面温敏聚合物的性质、银纳米粒子的尺寸以及供试菌的种类等多方面因素影响。所制备的银基纳米抗菌材料能够通过多种机制杀死细菌。本论文的研究为新型高效抗菌剂的研究与应用奠定了良好的基础。