纳米银抗菌凝胶是由纳米银和高分子材料构成的复合物。近些年来,纳米银抗菌凝胶作为一种有效的抗菌材料被广泛地应用于临床。最近的研究结果显示,过量的纳米银容易导致细胞毒性。因此,如何有效地控制复合物中纳米银的释放水平,以期实现抗菌效果,并避免细胞毒性,成为当前纳米银抗菌凝胶所要解决的一个关键问题。本研究采用海藻酸钠作为载体,通过原位还原反应、凝胶化、梯度脱水、真空干燥等过程,形成海藻酸凝胶-纳米银复合物(Alg-AgNPs),海藻酸的作用有二。一是作为合成并固定纳米银颗粒的载体,从而避免了纳米银颗粒聚集而失去其纳米效应。二是海藻酸凝胶作为环境敏感性材料,实现纳米银的控制释放。复合物的杀菌性能及细胞毒性决定于纳米银颗粒的尺寸及浓度,结果显示,在该体系中纳米银颗粒的平均尺寸为2-6m,均匀地分散在凝胶中,当该复合物与模拟体液接触后,体液中的Na+与复合物中的Ca2+发生离子交换,释放出纳米银颗粒,纳米银颗粒的释放水平取决于复合物中AgNPs的装载量及体液的量。当介质中该纳米银颗粒的浓度达到1.1ppm时,能实现有效的杀菌性能(4小时内杀灭107大肠杆菌和金黄色葡萄球菌),并且杀菌效率与纳米银颗粒的浓度呈正相关。而随着纳米颗粒浓度的增大,逐步会导致细胞坏死。因此,控制纳米银颗粒浓度不高于1.1ppm可实现抗菌并避免细胞毒性。该复合物通过离子交换响应实现对纳米银颗粒释放的智能控释,实现了抗菌性能,并避免了细胞毒性,为纳米银抗菌材料的研究提供了一个新思路。