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骨粉内纳米银缓释及抗菌性能研究

骨粉内纳米银缓释及抗菌性能研究

作者：隋洪艳吉林大学

学位级别：硕士

背景：口腔种植中，多种原因（拔牙后牙槽骨萎缩、创伤、感染、肿瘤、先天畸形等）可引起牙种植体植入区骨量不足从而影响种植体的植入及远期效果。骨组织替代材料的植入成为解决这一问题的必要手段，而如何控制术后感染成为种植治疗... 详细信息

背景：口腔种植中，多种原因（拔牙后牙槽骨萎缩、创伤、感染、肿瘤、先天畸形等）可引起牙种植体植入区骨量不足从而影响种植体的植入及远期效果。骨组织替代材料的植入成为解决这一问题的必要手段，而如何控制术后感染成为种植治疗中的难点及热点。目前广泛研究的抗生素如万古霉素、四环素、左氧氟沙星等负载到骨粉上技术因细菌耐药性、抗生素释放持续时间短暂等，而未能达到理想的控制骨粉感染的目的。银、锌、铜等无机抗菌剂掺杂入骨粉材料内可有效抑制细菌感染，但其对哺乳动物细胞的毒性成为应用中的隐忧，且如何使其持续有效的发挥作用还未很好解决。此外，如何有效利用纳米技术来延缓抗菌剂的释放还需进一步研讨。研究目的：本研究尝试用环式糊精（CD）及壳聚糖（CS）作为配体合成纳米银，再将不同配体的纳米银（NP）负载到人工骨粉内，结合乳化技术，外包裹聚乳酸羟基乙酸（PLGA），制成能延缓释放无机抗菌剂纳米银的骨粉生物材料。本实验的特点是利用环糊精、壳聚糖对纳米银的覆盖并不同程度增强其抗菌性，及负载纳米银的羟基磷灰石外包裹聚乳酸羟基乙酸，制成骨粉材料控制其感染，延缓纳米银的释放。通过本实验，希望获得能持续有效释放纳米银，直到自体骨形成，达到理想的控制骨粉感染的目的。方法与结果： 1、环式糊精配体纳米银的制备及性能借鉴文献[1]中纳米银的合成方法合成环式糊精配体纳米银，方法是：不同浓度的β-CD水溶液作为配体，硼氢化钠溶液还原硝酸银水溶液制得CD-NP。通过扫描电镜、透射电镜观察制得的CD-NP的表面形貌、粒子直径大小及粒子的聚集情况，观察其稳定性，检测不同浓度纳米银的抗菌性。紫外分光光度计观测CD-NP的吸收峰值。结果显示：据文献[1]报道,随环式糊精浓度增加，制得纳米银抗菌性增强，因此选用20mM的环式糊精作为配体，与2mM的硝酸银溶液持续搅拌20分钟后，加入20mM的硼氢化钠水溶液，变黑30s后形成黄褐色溶液，搅拌24小时后可制得稳定性良好的纳米银。电镜结果显示：纳米银颗粒成圆形，粒径在24-33nm之间，分布较均匀，无明显聚集。紫外吸收光谱显示：CD-NP的吸收峰值在410nm。细菌实验表明：壳聚糖配体纳米银有明显抗菌性，且随纳米银的浓度增高，抗菌性增强。 2、壳聚糖配体纳米银的制备及性能借鉴文献[2]中纳米银的合成方法合成壳聚糖配体纳米银，方法是利用壳聚糖作为配体和还原剂，氢氧化钠和乙酸调节PH值，制得CS-NP。将CS-NP溶于0.1%乙酸溶液中通过扫描电镜、透射电镜观察制得的CD-NP的表面形貌、粒子直径大小及粒子的聚集情况，观察其稳定性，检测不同浓度纳米银的抗菌性。紫外分光光度计观测CS-NP的吸收峰值。结果显示：脱乙酰度>75%的壳聚糖溶于1%的乙酸溶液中，制得1mg/ml的壳聚糖溶液，加热至45℃并稳定搅拌至壳聚糖完全溶解形成均质溶液，24ml的壳聚糖均质液与1ml100mM的硝酸银溶液混合后，将0.1M的氢氧化钠溶液75ml缓慢加入上述混合液中，得黄褐色溶液。电镜结果显示：CS-NP成大小不等的卵圆形，粒径在5-25nm之间，有聚集现象，粒子大小分布不太均匀。紫外吸收光谱显示：CS-NP的吸收峰值在400nm。细菌实验表明：壳聚糖配体纳米银有明显抗菌性，且随纳米银的浓度增高，抗菌性增强。 3、羟基磷灰石负载纳米银的制备及性能方法：利用冻干法将不同浓度的环式糊精和壳聚糖配体纳米银负载到羟基磷灰石里，通过扫描电镜、透射电镜观察制得的CD-NP-HA/CS-NP-HA的表面形貌、粒子直径大小及粒子的聚集情况，观察其稳定性，并测试负载不同配体不同浓度纳米银的羟基磷灰石的抗菌性。将纳米银羟基磷灰石浸泡于模拟体液中，检测其体外缓释性能。结果显示：将0.1umol、0.2umol、0.5umol、1.0umol、2.0umol、4.0umol、10.0umol的CD-NP加入到100mg羟基磷灰石水溶液中（10mg/ml）搅拌4小时后冻干。将0.1umol、0.2umol、0.5umol、1.0umol、2.0umol、4.0umol、10.0umol的CS-NP加入到100mg羟基磷灰石水溶液中（10mg/ml）搅拌4小时后冻干。冻干后的负载纳米银的羟基磷灰石呈白色粉末状。电镜结果显示：CD-NP-HA/CS-NP-HA成大小不等的颗粒状，粒径在9nm--60nm，颗粒聚集，稳定性好。细菌实验结果表明：负载0.1umol及以上浓度的CD-NP-HA/CS-NP-HA均有抗菌性。缓释实验结果表明：在第14天检测时释放达高峰。 4、包裹聚乳酸羟基乙酸的羟基磷灰石制备及其性能方法：将聚乳酸羟基乙酸（PLGA）溶于氯仿中至完全溶解，负载纳米银的羟基磷灰石冻干粉溶于上述溶液中，剧烈搅拌至冻干粉溶解，将上述溶液迅速倒入含0.4%甲基纤维素的蒸馏水中，剧烈

关键词：环式糊精壳聚糖纳米银聚乳酸聚羟基乙酸纳米羟基磷灰石抗菌缓释

两种新型制御剂对费氏弧菌Lux群体感应系统抑制效果研究

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两种新型制御剂对费氏弧菌Lux群体感应系统抑制效果研究

作者：王文昭东华大学

学位级别：硕士

群体感应是细菌用于通过对菌体密度的感知而调控基因表达的机制。群体感应的细菌通过产生并释放一种被称为autoinducer的信号分子,这种信号分子的浓度会随着细菌菌体密度的增加而增加。当信号分子的浓度达到或超过最低浓度极限时,就可... 详细信息

群体感应是细菌用于通过对菌体密度的感知而调控基因表达的机制。群体感应的细菌通过产生并释放一种被称为autoinducer的信号分子,这种信号分子的浓度会随着细菌菌体密度的增加而增加。当信号分子的浓度达到或超过最低浓度极限时,就可以引发基因表达。在环境治理过程中,细菌的作用举足轻重。一方面,我们可以通过削弱环境中病原菌致病力的方法达到净化环境的目的,另一方面又能够利用细菌降解污染物的能力,进行环境生物治理。因此,深入研究群体感应对细菌各种表现型的调控能够更好的发挥环境治理过程中细菌的作用,有着重要的实际意义。费氏弧菌(Vibrio fischeri)是群体感应最初被发现并描述的菌体,也是迄今为止研究最为透彻的菌体。尽管现在知道的菌株中每个群体感应系统都不完全一样,但费氏弧菌的发光系统还是被认定为群体感应系统的代表。所以尽管费氏弧菌本身不是病原体,但寻找它的群体感应抑制剂却具有非常重要的指导意义。费氏弧菌属于弧菌的一种,弧菌是一个包含了几十种或益或害的寄生在海洋动物组织的水生嘎玛变形菌门。费氏弧菌或游离于海水中或作为共生体存在于一些海洋鱼类或鱿鱼的发光器官中使这些生物能发光。费氏弧菌能够发光是lux操纵子的表达引起的。这个操纵系统已经被证明在生物工艺学中具有非常广泛的用途。事实上,许多革兰氏阴性菌利用群体感应系统调控菌体毒力因子的表达、胞外酶的分泌、胶质、鼠李糖酶和生物联的形成。因此,制御群体感应机制为控制病菌传染提供了一个新策略。在这次的研究中,我们测试了3种不同种类的化合物对转移到大肠杆菌中的费氏弧菌Lux群体感应系统的制御效果。第一,我们证实了天然制御济卤化呋喃也可以制御Lux群体感应系统。第二,我们合成了酰基链中所含碳原子个数从4到11的一系列酰基盐酸环戊醇乙胺酯(N-acyl cyclopentylamide,Cn-CPA)并测试了它们对Lux群体感应的制御效果。我们发现,所有这些分子都有不同程度的制御作用。其中酰基链中含有5到10个碳原子的C-CPA、C-CPA、C-CPA、C-CPA、C-CPA、C-CPA是非常有效的抑制剂。最有效的C-CPA、C-CPA、C-CPA在最终浓度为100μM时对发光的制御效果可以达到或超过90%。我们还比较了卤化呋喃和C-CPA(最有效的抑制剂之一)的制御效果。结果表明C-CPA的要比卤化呋喃更加有效。第三,我们发现α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精也可以制御Lux群体感应系统,其中最有效的是γ-环糊精。并对环糊精制御群体感应的机理进行了分析,发现除了侧链和环的半径之外还有其他因素可能影响其对信号分子包接能力的强弱。以上的所有研究为有效削弱环境中革兰氏阴性病原菌的致病性提供了很好的依据,同时也为环境生物治理的研究提供了新的思路和方法。

关键词： Lux群体感应费氏弧菌卤化呋喃 Cn-CPA 环式糊精

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食用淀粉的结构改造和修饰

食品与机械 2004年第5期20卷 5-6页

作者：朴官和韩国汉城国立大学食品科学与技术系和农业生物材料中心

通过多种碳水化合物酶处理而生产改性淀粉以及对其功能性质的研究是食品生物技术中一个很有兴趣的领域。多种生物技术已被尝试用于改性淀粉和酶促改变淀粉的结构，以使其在食品和其它产业中有新的应用。改性直链淀粉可以通过直链淀粉水... 详细信息

通过多种碳水化合物酶处理而生产改性淀粉以及对其功能性质的研究是食品生物技术中一个很有兴趣的领域。多种生物技术已被尝试用于改性淀粉和酶促改变淀粉的结构，以使其在食品和其它产业中有新的应用。改性直链淀粉可以通过直链淀粉水解酶(例如环式糊精水解酶)来生产。

关键词：改性淀粉酶处理功能性质食用食品生物技术直链淀粉修饰术中改变环式糊精

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智能内衣免除换药之苦

化学与生活 2004年第6期 6-6页

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威凯公司抢占医药中间体市场

精细化工原料及中间体 2003年第12期 39-39页

德国威凯公司精细化学品业务高层管理者日前宣称,公司意欲在医药中间体领域大显身手。除了对精细化学品业务进行扩充以外,还打算扩大两个生物技术产品——L-半胱氨酸和环式糊精的生产规模,更大的动作是开发几种手性医药中间体。去年,威... 详细信息

德国威凯公司精细化学品业务高层管理者日前宣称,公司意欲在医药中间体领域大显身手。除了对精细化学品业务进行扩充以外,还打算扩大两个生物技术产品——L-半胱氨酸和环式糊精的生产规模,更大的动作是开发几种手性医药中间体。去年,威凯公司的精细化学品销售额达到9700万欧元(约合1.10亿美元),其中生物技术类产品达1400万欧元,公司的目标是在2006年将精细化学品销售额翻番。威凯公司在有机合成、精细化学品。

关键词：德国威凯公司精细化学品医药中间体 L-半胱氨酸环式糊精生物技术类产品

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德国开发出会治病的布料

中国科技产业 2003年第1期 71-71页