【摘 要】
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目的:制备出一种季铵化壳聚糖（quaternized chitosan,QCh）修饰的上转换纳米材料（upconversion nanoparticles,UCNP）,并且搭载硅层（silica,SiO2）及光敏剂亚甲基蓝（methylene blue,MB）,其纳米粒径小、水溶性好、光学性能稳定,可用作新型根管冲洗剂,经光动力治疗难治性根尖周炎。本研究对纳米粒子的理化性质进行了表征,验证了对粪肠
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目的:制备出一种季铵化壳聚糖（quaternized chitosan,QCh）修饰的上转换纳米材料（upconversion nanoparticles,UCNP）,并且搭载硅层（silica,SiO2）及光敏剂亚甲基蓝（methylene blue,MB）,其纳米粒径小、水溶性好、光学性能稳定,可用作新型根管冲洗剂,经光动力治疗难治性根尖周炎。本研究对纳米粒子的理化性质进行了表征,验证了对粪肠球菌及其生物膜的清除效果,并对生物相容性进行了检测。方法:通过种子生长法合成UCNP,搭载SiO2及MB,通过静电吸附作用修饰QCh,最终合成UCNP@SiO2/MB@QCh。使用透射电镜（Transmission electron microscope,TEM）、动态光散射（Dynamic light scattering,DLS）、Zeta电位检测、X射线衍射检测（X-ray diffraction,XRD）、傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR）、荧光分光光度计等检测了UCNP@SiO2/MB@QCh的形态、粒径、表面电荷、晶格结构、化学组成、上转换荧光强度（upconversion luminescence,UCL）。采用CCK-8法检验材料的生物相容性。通过平板计数法（CFU）研究UCNP@SiO2/MB@QCh对游离E.faecalis的抗菌效果,最后检测其抗生物膜能力。结果:（1）对UCNP@SiO2/MB@QCh理化性质进行研究,通过TEM发现,UCNP核心为六方相形态,包裹硅层后呈现一双层核壳结构,外层呈浅灰色,表面光滑,结合QCh后,形成三层核壳结构,最外层QCh不光滑。XRD证实即使修饰SiO2及QCh后,UCNP@SiO2/MB@QCh仍呈现为六方相结构,保证其光学性质不会改变。通过对官能团进行检测,FTIR证实SiO2及QCh成功修饰UCNP,MB被包裹入硅层内,无法通过此法检测。通过EDS对UCNP@SiO2/MB@QCh组成元素进行检测,再次证实SiO2、QCh的成功修饰。通过UCL检测证实经近红外光（Near-infrared,NIR）照射后,UCNP在650 nm处有较强发射峰,修饰SiO2及MB后,因MB吸收峰在650 nm附近,此二者发生荧光共振能量转移（Fluorescence resonance energy transfer,FRET）,荧光强度减低,可激发MB产生ROS;修饰QCh后,UCNP@SiO2/MB@QCh在650 nm处荧光强度进一步减低,证实QCh可促进FRET,增强MB产生ROS能力。体外ROS检测证实UCNP@SiO2/MB可产生ROS,加载QCh后,ROS产率得到有效提升。（2）通过CCK-8法对UCNP@SiO2/MB@QCh生物相容性进行检测,证实其具有优异的生物相容性。（3）通过单纯NIR间断照射游离E.faecalis,证实NIR照射10、20分钟时,NIR不会对E.faecalis产生抗菌效果,排除了NIR的光热抗菌作用。（4）E.faecalis与UCNP@SiO2/MB@QCh进行共培养后进行NIR照射,证实10分钟为合适的光照时间。（5）通过对E.faecalis游离菌及生物膜进行抗菌实验,证明通过QCh及ROS的双重抗菌作用,UCNP@SiO2/MB@QCh在较低浓度能产生优异抗菌性能。结论:通过种子生长法及静电吸附法可制备出UCNP@SiO2/MB@QCh纳米粒子。QCh的加入使得UCNP@SiO2/MB@QCh呈现出三层核壳结构,使得UCNP@SiO2/MB@QCh呈现出正电荷,增强了光学活性及ROS产率。此外,其可对E.faecalis游离菌及生物膜产生有效清除作用,且具有良好的生物相容性。因此,本课题所制备的UCNP@SiO2/MB@QCh对于治疗难治性根尖周炎具有很大的应用潜力。
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