铜银金属纳米团簇的构筑及抗菌性能研究

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:geweiqi0219
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
金属纳米团簇作为一种连接离散金属原子与金属纳米颗粒之间的桥梁,为科学家理解自然界中从原子到分子的结构演化提供了理论模型。其具有独特的量子效应和离散的电子能级,表现出与金属纳米粒子不同的性质。金属纳米团簇能够穿透微生物的细胞壁进入细胞内部,与蛋白质上的巯基反应,引发细胞内代谢紊乱,破坏物质传送系统和呼吸系统,产生抗菌效应。金属纳米团簇具有超小的类分子结构,很容易被肾脏清除体外,大大降低了对正常细胞的毒副作用。金属纳米团簇的表面结构决定了其能否接近细胞膜中的靶标,通过调控金属纳米团簇的表面配体差异来探究其抗菌性能差异。主要研究内容如下:一、通过对配体取代基的调控来研究银铜合金纳米团簇的结构和与其抗菌性能的差异。在本文中,我们通过炔和膦配体保护的方法合成了三种取代基不同的银铜合金纳米团簇:[Ag3Cu5(C29H23NP2)3(CF3PhC≡C)6](PF6)2(简称为 CF3-Ag3Cu5)、[Ag3Cu5(C29H23NP2)3(FPhC≡C)6](PF6)2(简称为 F-Ag3Cu5)[Ag3Cu5(C29H23NP2)3(PhC≡C)6](PF6)2(简称为 H-Ag3Cu5),其三者内核结构均为Ag3Cu5。通过X射线单晶衍射和高分辨质谱对系列银铜合金纳米团簇的结构进行了确认。由于三者的外围取代不同,其晶体分别表现出不同的荧光发射行为(CF3-Ag3Cu5 为黄光、F-Ag3Cu5 为橙光、H-Ag3Cu5 为黄绿光)。此外,CF3-Ag3Cu5、F-Ag3Cu5、H-Ag3Cu5在非良性溶剂中均表现出聚集诱导发光的性质。通过采用液相抗菌和琼脂平板法方式分别考察了三种银铜合金团簇对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制能力,结果表明CF3-Ag3Cu5在20μM条件下对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有较高的抑菌活性。进一步通过扫描电子显微镜观察到与CF3-Ag3Cu5作用过的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均表面出现明显的褶皱,细菌得到了较好的抑制。通过测定银离子释放量证明了 CF3-Ag3Cu5纳米团簇的高抗菌活性源自其高效的银离子释放。该工作通过对银铜合金纳米团簇的表面配体进行调控,使具有三氟甲基表面配体修饰的合金纳米团簇与细菌作用更强烈,并通过释放更多的银离子来促进细菌的死亡,明确了表面结构与抗菌性能之间的构效关系,为更多通过调控表面配体来改变金属纳米团簇的物理化学性质体系提供了实验和理论基础。二、采用具有抗菌效果的药物分子构筑银纳米团簇的策略来实现高效抗菌,齐多夫定是一种具有高效的抗菌作用的药物分子。采用一锅法得到了由齐多夫定为配体的银纳米团簇Ag14(C10H12N5O4)6(C4H9S)8(简称为Ag14)。通过X射线单晶衍射确定了其分子结构,采用液相抗菌和琼脂平板法方式考察了 Ag14对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制能力,结果表明Ag14在20ppm条件下对大肠杆菌表现出浓度依赖抗菌性质。扫描电子显微镜观察与Ag14作用过的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均表面出现明显的褶皱,细菌得到了较好的抑制。通过测定银离子释放量证明了Ag14纳米团簇的随着时间变化银离子释放量增加。探究了其抑菌机制发现,Ag14纳米团簇溶解并释放Ag+进入目标细菌,诱导细菌内活性氧生成,从而使细菌裂解。该工作开发了一种原子级结构精确的银纳米团簇抗菌剂,实现了在相对安全条件下的生物抗菌行为。
其他文献
随着国民生产总值的逐年增加,我国大气环境质量日益恶化,其中尤以雾-霾污染最为严重,我国的大部分地区都曾出现过雾-霾污染事件。PM2.5作为雾-霾中的主要成分,已经成为空气质量监测中六大污染物之一,研究PM2.5时空分布特征和影响因素对于治理大气污染有指导性作用,具有很强的现实意义。本文利用2015~2019年河南省PM2.5浓度数据和同时段同地区MODIS数据,使用暗像元算法反演缺失部分的PM2.
学位
学位
青藏高原湖泊分布众多、面积大,对气候变化十分敏感。随着遥感技术的不断发展,青藏高原湖泊群日益成为研究气候与环境变化的重点关注对象。分析青藏高原湖泊变化特征及其驱动机制对于全面认识气候变化、保护青藏高原生态环境和高效利用水资源至关重要。本文以青藏高原面积大于10km2的湖泊为研究对象,结合欧洲联合研究中心发布的全球地表水体数据集和湖泊周围的数字高程模型,估算了2000-2018年青藏高原410个湖泊
学位
EPC项目模式目前正逐渐成为我国建筑行业的主要引领模式,推动引导着我国工程建筑市场结构提升、变化,并在建筑行业内有着巨大的发展空间。但EPC项目模式是把设计、采购、施工等工作联合到一起的,且医院EPC项目是复杂的系统工程,项目规模大、建设周期长、知识面广等特点,导致新建医院EPC项目总承包商的风险明显增加,给总承包商带来效益的同时,也伴随着严峻的挑战。在EPC模式的高风险承包中,提高EPC总承包商
学位
叠层材料综合了单一材料的特性,既减轻了结构重量又保证了结构性能,近些年在飞机的机翼和机身等主承力结构中得到广泛应用。随之而来的则是飞机装配过程中针对叠层材料的钻孔量激增,减小叠层材料的层间毛刺和表层毛刺对实现飞机部件的一次装配具有重要意义。快速精确地测量出毛刺的几何形貌并给出表征参数,有助于更便捷和灵活地获取钻孔工艺优化的毛刺评价指标。在分析了国内外研究现状的基础上,设计了一种基于线激光位移传感器
学位
倒立摆系统具有不稳定、高阶次、多变量等特性,且类似飞机着陆,火箭发射,机器人关节等质心位置高于支撑点的复杂物理模型可简化为一级甚至多级倒立摆,因此该系统得到了众多学者的广泛研究。特别地,倒立摆作为质心(COM)运动模型被广泛应用于研究机器人被动行走领域,以揭示人类行走的潜在机理。由于倒立摆系统动力学中存在的鞍点特性,使得摆容易下落,而这与被动行走步态难以保持稳定有很大联系。因此,倒立摆系统动力学特
学位
缺血性脑卒中是威胁人类健康和生存的重大疾病之一,具有较高的发病率和致残率。目前临床治疗的主要途径是尽快恢复缺血区域血液再灌注,使脑组织获得血氧再供给。然而再灌注后,脑部固有小胶质细胞的激活和外周炎症细胞的浸润,以及过量活性氧(ROS)生成共同构成复杂而过度激活的脑免疫微环境,进一步加重神经系统的病理损伤,从而影响脑卒中患者的预后。因此,快速有效地调节复杂多变的脑免疫微环境,缓解过度免疫状态,对于减
学位
学位
中国共产党革命价值观的灵魂是马克思主义赋予的。马克思主义作为一种科学理论的价值旨趣——对于人的真正关怀、对于真实和制度化的平等、正义追求,规定了中国共产党革命价值观的本质;以完善完美的社会主义制度体系,特别是经济制度,为中国共产党预设的、自己革命价值追求的最终承载和保障形式。中国共产党革命价值观也有其历史的、民族的土壤,体现中华民族传统精神和中国近代历史发展的继承和积淀。本质上,整个中国共产党倡导
学位
燃料电池和金属-空气电池等电化学能量转换和储存装置是实现从化石燃料向可再生能源过渡的关键技术,因其具有转化率高、污染小、便携等优点,而备受关注。在电化学能量转换和储存装置的电极反应中,氧还原反应(Oxygen Reduction Reaction,ORR)由于缓慢的反应动力学严重制约了其工作效率,而电催化剂的使用可以促进电极ORR反应进程。通常使用贵金属铂、钌和铱作为电催化剂,例如Pt/C用于OR
学位