CN113332424A - 光热剂PACP-MnO2纳米微球在制备抗菌药物中的应用 - Google Patents

光热剂PACP-MnO2纳米微球在制备抗菌药物中的应用 Download PDF

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冉杰
田丽婷
马丽
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Abstract

本发明公开了一种光热剂PACP‑MnO2纳米微球在制备抗菌药物中的应用,属于抗菌材料的应用技术领域。光热剂PACP‑MnO2纳米微球对大肠杆菌或金黄葡萄球菌有很好的抑制效果,在近红外光照射条件下,细菌可全部杀死。本发明制备的PACP‑MnO2纳米微球具有很好的中空结构,无近红外光照条件下展示良好的生物相容性,当有近红外光照条件下,细菌被快速杀死。

Description

光热剂PACP-MnO2纳米微球在制备抗菌药物中的应用
技术领域
本发明属于抗菌材料的应用技术领域,具体涉及光热剂PACP-MnO2纳米微球在制备抗菌药物中的应用。
背景技术
纳米材料是至少一个方向的尺寸为1-1000 nm的材料,在实际中应用较多的为1-400 nm范围的材料。纳米由于具有较小的尺寸而致使其具有优异的表面效应,如材料的亲和性好、生物相容性好、以及在生物体内易吸收、易游走等特性。
目前研究较多的抗菌材料主要有以下几类:一是Ag+等金属型纳米抗菌材料,其主要利用Ag+等金属离子对细胞膜的通透性,使胞细菌体内酶蛋白失活,从而杀死细菌;二是是ZnO、TiO2等光催化型纳米抗菌材料,主要利用此类材料的光催化作用,与H2O2或OH-反应生成的具有强氧化性的羟基自由基(·OH)和超氧自由基(·O2 -)来杀死细菌;三是季铵盐或季磷盐修饰改性无机纳米颗粒,如纳米蒙脱土(MMT)或SiO2,此类无机纳米颗粒内部有特殊的结构而带有不饱和负电荷,从而具有强烈的阳离子交换能力,经季铵盐或季磷盐修饰后,对细菌有强的吸附固定作用,从而起到抗菌作用。以上技术对正常细胞也有杀伤,而光热型抗菌剂,是将光热剂定位到细菌表面,在细菌上产生局域性的过高热,从而通过热消融机制加速细菌死亡的途径来杀死细菌。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明要解决的技术问题在于提供光热剂PACP-MnO2纳米微球在制备抗菌药物中的应用。
为了解决上述问题,本发明所采用的技术方案如下:
光热剂PACP-MnO2纳米微球在制备抗菌药物中的应用。
所述的光热剂PACP-MnO2纳米微球在制备抗菌药物中的应用,所述细菌为大肠杆菌或金黄葡萄球菌。
所述的光热剂PACP-MnO2纳米微球在制备抗菌药物中的应用,将光热剂PACP-MnO2纳米微球与大肠杆菌或金黄葡萄球菌混合,在37℃条件下培养24h;然后再用近红外光照射0~10min。
所述的光热剂PACP-MnO2纳米微球在制备抗菌药物中的应用,具体步骤如下:
(1)将金黄色葡萄球菌或大肠杆菌的单个菌落分别接种到无菌液体LB培养基中,在37°C的恒温培养摇床中以每分钟180转的速度孵育一夜;
(2)使用无菌磷酸盐缓冲盐水将细菌稀释为1×106 CFU/mL,用PACP-MnO2配制成2mg/m L的混悬液;
(3)将200μL细菌溶液和20μL PACP-MnO2震荡摇匀,对细菌样品施加近红外辐射。
所述的光热剂PACP-MnO2纳米微球在制备抗菌药物中的应用,近红外光照射时间为10min,每5min摇动一次。
所述的光热剂PACP-MnO2纳米微球在制备抗菌药物中的应用,所述近红外光的波长为808nm,辐射功率为1W。
有益效果:与现有的技术相比,本发明的优点包括:
本发明制备的PACP-MnO2纳米微球具有很好的中空结构,无近红外光照条件下展示良好的生物相容性,当有近红外光照条件下,细菌被快速杀死。
附图说明
图1为实施例1制备的PACP-MnO2的扫描电子显微镜照片图;
图2为808nm近红外光照600s后大肠杆菌的扫描电子显微镜照片图;
图3为808nm近红外光照600s后金黄葡萄球菌发热扫描电子显微镜照片图;
图4为808nm近红外光照600s后细菌细胞的荧光图像。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例1
1、吸附剂PACP的制备
将0.06g聚乙二醇辛基苯基醚(TritonX-100)添加到60mL的去离子水中形成均匀溶液,吸取0.38mL苯胺与0.29mL吡咯添加至溶液中,在室温下预冷1h;将过硫酸铵((NH4)2S2O8)水溶液添加至预冷混合物中0℃反应12h,离心超声得到沉淀,去离子水洗至无色,取黑色固体放入真空干燥箱中60℃下干燥24h,得到聚苯胺聚吡咯(PACP)空心球。
2、吸附剂PACP-MnO2的制备
称取0.13g的PACP,用45mL去离子水溶解配置成溶液,用盐酸将pH调整至1,随后超声15min。将12.5mL的0.05mol·L-1高锰酸钾(KMnO4)溶液加入至PACP溶液中,磁力搅拌器下反应4h,离心得到黑色沉淀,放入鼓风干燥箱中干燥24h,得到PACP-MnO2。图1为实施例1制备的PACP-MnO2的扫描电子显微镜照片图,由图1可知,该纳米微球具有很好的中空结构,无近红外光照条件下展示良好的生物相容性。
对上述合成的光热剂PACP-MnO2纳米微球与大肠杆菌或金黄葡萄球菌混合,设定温度为37℃,培养24小时;然后再用近红外光(808nm)对培养的溶液照射0-10分钟,通过DAPI和PI荧光分析活/死细菌,绿色表示活细胞,红色表示死细胞。
具体步骤如下:
(1)将耐药的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的单个菌落分别接种到50mL的无菌液体LB 培养基中,将耐药菌悬液在37°C的恒温培养摇床中以每分钟180转的速度孵育一夜;
(2)使用无菌磷酸盐缓冲盐水(PBS)将细菌稀释为1×106 CFU/mL,用PACP-MnO2配制成2 mg/m L的混悬液;
(3)将200μL上述细菌溶液和20μL PACP-MnO2震荡摇匀作为实验组,使用PBS作为空白对照组,对细菌样品施加或不施加近红外辐射,照射时间为10分钟,每5分钟摇动一次;辐射功率为1W,波长808nm,每组平行三次。
(4)反应后溶液加入500μL无菌水高速离心洗涤菌液后留下沉淀,加水稀释至500μL。然后用200μL DAPI(12.5 μg/m L)和PI (1.25 μg/mL)染色15 min,室温避光放置30min后,取10μL溶液用于激光扫描荧光共聚焦显微镜成像。
图2为808nm近红外光照600s后,大肠杆菌的SEM图片,两端破裂说明大肠杆菌在光热条件下死亡。图3为808nm近红外光照600s后,金黄葡萄球菌的SEM图片,两端破裂说明金黄葡萄球菌在光热条件下死亡。图4为808nm近红外光照600s后,大肠杆菌染色后的荧光显微镜照片,红色说明大肠杆菌全部死亡。

Claims (6)

1.光热剂PACP-MnO2纳米微球在制备抗菌药物中的应用。
2.根据权利要求1所述的光热剂PACP-MnO2纳米微球在制备抗菌药物中的应用,其特征在于,所述细菌为大肠杆菌或金黄葡萄球菌。
3.根据权利要求1所述的光热剂PACP-MnO2纳米微球在制备抗菌药物中的应用,其特征在于,将光热剂PACP-MnO2纳米微球与大肠杆菌或金黄葡萄球菌混合,在37℃条件下培养24h;然后再用近红外光照射0~10min。
4.根据权利要求1所述的光热剂PACP-MnO2纳米微球在制备抗菌药物中的应用,其特征在于,具体步骤如下:
(1)将金黄色葡萄球菌或大肠杆菌的单个菌落分别接种到无菌液体LB培养基中,在37°C的恒温培养摇床中以每分钟180转的速度孵育一夜;
(2)使用无菌磷酸盐缓冲盐水将细菌稀释为1×106 CFU/mL,将PACP-MnO2配制成2mg/mL的混悬液;
(3)将200μL细菌溶液和20μL PACP-MnO2震荡摇匀,对细菌样品施加近红外辐射。
5.根据权利要求1~4任一所述的光热剂PACP-MnO2纳米微球在制备抗菌药物中的应用,其特征在于,近红外光照射时间为10min,每5min摇动一次。
6.根据权利要求1~4任一所述的光热剂PACP-MnO2纳米微球在制备抗菌药物中的应用,其特征在于,所述近红外光的波长为808nm,辐射功率为1W。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112023904A (zh) * 2020-09-18 2020-12-04 南京林业大学 一种快速合成的吸附剂PACP-MnO2纳米微球及其制备方法和应用

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