CN116271029B - 一种具有强细菌吸附及光热性能生物制剂及其应用 - Google Patents
一种具有强细菌吸附及光热性能生物制剂及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116271029B CN116271029B CN202310265581.0A CN202310265581A CN116271029B CN 116271029 B CN116271029 B CN 116271029B CN 202310265581 A CN202310265581 A CN 202310265581A CN 116271029 B CN116271029 B CN 116271029B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- biological
- pollen
- hsecs
- microsphere
- sunflower
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 title claims abstract description 19
- 239000003124 biologic agent Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims abstract description 33
- 241000208818 Helianthus Species 0.000 claims abstract description 22
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 claims abstract description 22
- 229920002558 Curdlan Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 239000001879 Curdlan Substances 0.000 claims abstract description 21
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229940078035 curdlan Drugs 0.000 claims abstract description 21
- 235000019316 curdlan Nutrition 0.000 claims abstract description 21
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 16
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 claims abstract description 13
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 claims abstract description 13
- 229940038481 bee pollen Drugs 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000643 oven drying Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000035876 healing Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 7
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 6
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 6
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 6
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 206010040872 skin infection Diseases 0.000 claims abstract description 5
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000022 bacteriostatic agent Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 30
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 claims description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 8
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 abstract description 9
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000007626 photothermal therapy Methods 0.000 abstract description 2
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 abstract description 2
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 21
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 20
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 15
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 12
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 7
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 4
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 4
- 208000002193 Pain Diseases 0.000 description 3
- 206010072170 Skin wound Diseases 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 3
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 2
- 208000022362 bacterial infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 230000003385 bacteriostatic effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004624 confocal microscopy Methods 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 238000007490 hematoxylin and eosin (H&E) staining Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 2
- FFRBMBIXVSCUFS-UHFFFAOYSA-N 2,4-dinitro-1-naphthol Chemical compound C1=CC=C2C(O)=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C2=C1 FFRBMBIXVSCUFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 238000012404 In vitro experiment Methods 0.000 description 1
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 1
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010041925 Staphylococcal infections Diseases 0.000 description 1
- 235000009754 Vitis X bourquina Nutrition 0.000 description 1
- 235000012333 Vitis X labruscana Nutrition 0.000 description 1
- 240000006365 Vitis vinifera Species 0.000 description 1
- 235000014787 Vitis vinifera Nutrition 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- -1 e.g. Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 208000015339 staphylococcus aureus infection Diseases 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K41/00—Medicinal preparations obtained by treating materials with wave energy or particle radiation ; Therapies using these preparations
- A61K41/0052—Thermotherapy; Hyperthermia; Magnetic induction; Induction heating therapy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P17/00—Drugs for dermatological disorders
- A61P17/02—Drugs for dermatological disorders for treating wounds, ulcers, burns, scars, keloids, or the like
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
- A61P31/04—Antibacterial agents
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Communicable Diseases (AREA)
- Oncology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明属于光热治疗抗菌技术领域，涉及一种具有强细菌吸附及光热性能生物制剂及其应用。所述生物制剂由生物微球制备而成，该生物微球采用以下方法制备：将向日葵蜂花粉脱脂、去除花粉中蛋白质以及花粉腔内容物，再经洗涤后得到花粉壁，烘干后再经硫酸处理、烘干，即得。所述生物制剂采用以下方法制备：将生物微球、凝胶多糖置于生理盐水中，混合均匀后经近红外光照射，即得。本发明发现上述生物微球可通过对细菌的吸附进而达到抑菌作用。因此，该生物微球可以用作细菌吸附剂和/或抑菌制剂。本发明还发现上述生物制剂可用于皮肤感染创面，促进皮肤愈合。因此，该生物制剂可以作为皮肤感染创面愈合药物使用。
Description
技术领域
本发明属于光热治疗抗菌技术领域，涉及一种具有强细菌吸附及光热性能生物制剂及其应用。
背景技术
细菌感染是疾病中致死率极高的一种疾病，目前在临床上主要使用抗生素治疗细菌感染。抗生素的过度使用导致抗生素耐药性不断增加，对人类健康构成严重威胁。生物工程技术的最新进展为在不使用抗生素的情况下杀死细菌来应对细菌感染的挑战提供了新的机会。近年来，通过生物工程设计的纳米材料、微米材料、水凝胶、抗菌纱布等等已被证明在体外实验以及体内实验有良好的抗菌效果。无机纳米颗粒例如金纳米颗粒、银纳米颗粒、铁纳米粒子等等一系列的金属纳米材料被用于抗菌的治疗；壳聚糖衍生化的微米材料以及水凝胶也被证明具有优异的抗菌能力。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能特异性吸附细菌的生物制剂，该生物制剂具有光热性能，能在808nm近红外光激发下产生光热，使细菌聚集在该生物制剂上，达到光热杀死细菌的效果。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供一种具有强细菌吸附及光热性能生物微球，所述生物微球采用以下方法制备：
将向日葵蜂花粉脱脂、去除花粉中蛋白质以及花粉腔内容物，再经洗涤后得到花粉壁，烘干后再经硫酸处理、烘干，即得。该生物微球记为HSECs。
上述生物微球(HSECs)的具体制备方法如下：
步骤1：将向日葵蜂花粉使用乙醚进行脱脂，得到脱脂向日葵花粉。具体的：将向日葵蜂花粉加入乙醚中浸泡后过滤、洗涤、烘干，即得。所述向日葵蜂花粉和乙醚的用量比为10g：15mL，乙醚浸泡时间为12h。
步骤2：将脱脂向日葵花粉加到磷酸中，在70℃下振荡反应以去除花粉中蛋白质以及花粉腔内容物，再经过洗涤后得到花粉壁，烘干。其中，所用磷酸为85％磷酸，脱脂向日葵花粉和磷酸的用量比为15g：100mL，振荡反应为200rpm下反应10h。所述洗涤具体为：依次采用丙酮、无水乙醇、2M HCl、去离子水洗涤。本步骤中，磷酸的作用是用于去除花粉中的蛋白质、花粉腔内容物等。
步骤3：将步骤2得到的烘干的花粉壁加到硫酸中，室温下反应，洗涤至花粉溶液中性，烘干，即得生物微球(HSECs)。其中，烘干的花粉壁和硫酸的用量比为1g：4mL，室温下反应10min。本发明发现，硫酸处理可提高该生物微球的光热效果及对细菌的吸附能力。
本发明发现上述生物微球(HSECs)可通过对细菌的吸附进而达到抑菌作用。因此，该生物微球可以用作制备细菌吸附剂和/或抑菌制剂，该抑菌制剂可在2.0w/cm2 808nm近红外光照射下使用，所述细菌包括但不限于金黄色葡萄球菌。
本发明还提供一种具有强细菌吸附及光热性能生物制剂，该生物制剂采用以下方法制备：
将生物微球(HSECs)、凝胶多糖置于生理盐水中，混合均匀后经近红外光照射，即得。
上述生物制剂的具体制备方法如下：
将凝胶多糖、生物微球加入生理盐水中，混合均匀，在近红外光照射后，溶液温度升高，冷却至室温，即得。其中，近红外光为2.0w/cm2 808nm近红外光，照射时间为5min，溶液温度升高至55℃。
凝胶多糖不溶于水及许多有机溶剂，且具有触变体性质，其水分散液(2％以上)加热到54～80℃，然后降温到40℃，可形成一种热可逆的低强度凝胶，重新加热到70℃，胶会再溶解，这一性质类似琼脂。生物微球(HSECs)与凝胶多糖混合溶液在近红外光照射下，溶液会升温，降温后会形成水凝胶(即本发明的生物制剂)。
本发明发现上述生物制剂可用于治疗皮肤感染创面，促进皮肤愈合。因此，该生物制剂可以用于制备皮肤感染创面愈合药物。
本发明的有益效果在于：
本发明采用向日葵蜂花粉制备的生物微球(HSECs)以及生物制剂(光热水凝胶)具有光热性能，能在808nm近红外光激发下产生光热，快速高效吸附溶液或者创面上的细菌，进而通过光热效应杀死抗菌，促进创面愈合。
在具体应用中，本发明采用向日葵蜂花粉制备的生物微球(HSECs)能大量捕获溶液中金黄色葡萄球菌；且具有良好的光热性能，在近红外光照射下具有良好的抑菌性能；另外，采用该生物微球(HSECs)和凝胶多糖经近红外光照射制备的光热水凝胶，能够促进小鼠皮肤愈合。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为HSECs的扫描电镜图片。
图2为被HSECs吸附细菌后的HSECs组上清液和对照组涂板对照情况。图2左为对照组，图2右为HSECs组。
图3共聚焦显微镜观测HSECs对金黄色葡萄球菌的吸附。
图4HSECs颗粒吸附金黄色葡萄球的SEM图。
图5不同浓度HSECs溶液在近红外光照射下升温曲线图。
图6不同浓度HSECs溶液在808nm近红外光照射下的抑菌性能。
图7光热水凝胶成胶前后图。图7左成胶前，图7右成胶后。
图8光热水凝胶扫描电镜图。
图9处理第9天四组小鼠皮肤创面图。
图10处理第9天四组小鼠皮肤创面HE染色图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例中的向日葵蜂花粉为市售产品。
实施例一HSECs的制备
步骤1：取100g向日葵蜂花粉加入150mL乙醚浸泡12h过滤洗涤，70℃烘干，获得脱脂向日葵花粉。
步骤2：取15g脱脂向日葵花粉，加入100mL 85％磷酸，70℃、200rpm下反应10h，反应结束后，依次经200mL丙酮、250mL无水乙醇、100mL 2M HCl、1L去离子水洗，得到磷酸处理的花粉壁，70℃烘干。
步骤3：取5g步骤2得到的烘干的花粉壁，加入20mL浓硫酸，室温反应10min，后用大量的水清洗至花粉溶液pH为中性，获得硫酸处理的向日葵花粉壁，70℃烘干，备用，命名为HSECs。HSECs的扫描电镜图如图1所示，由图1可以看出，制备得到的HSECs呈微球状，微球大小均一，其粒径大小约为30-40μm。
实施例二
从-80℃超低温冰箱中取出金黄色葡萄球菌的细菌冻存液适量，加入到10mL LB培养基中，37℃复苏12h后，5300g条件下离心1min收集细菌，后用生理盐水分散，用麦氏比浊管比浊，测定细菌浓度。
配置HSECs溶液：使用生理盐水配置HSECs溶液，并用稀盐酸与氨水调节HSECs溶液pH＝6。HSECs对金黄色葡萄球菌的吸附
取1mL 109CFU/mL金黄色葡萄球菌，5300g离心1min，弃去上清液，加入15mg/mLHSECs溶液1mL，混合均匀，静置30min，取上清液测600nm处吸光度(OD)值，并用上清液涂板，作为HSECs组；同时以1mL 109CFU/mL金黄色葡萄球菌(未离心)作为对照组。
经检测，对照组OD600为0.238，HSECs组OD600为0.087。被HSECs吸附细菌后的HSECs组上清液和对照组涂板对照情况如图2所示。从图2中HSECs组与对照组的细菌量进行对比情况可以观察到，HSECs组上清液中细菌含量远低于对照组，从OD600测定结果可以得出HSECs组上清液中浑浊度降低，上清液中细菌含量低，由此可以得出，HSECs微球能大量捕获溶液中金黄色葡萄球菌。
另外，发明人发现，加入的HSECs溶液的pH在2-8之间时，HSECs微球均有吸附细菌(金黄色葡萄球菌)的效果，由此得出HSECs微球在低pH条件下对细菌的吸附效果最佳，不过考虑到HSECs微球的生物应用，因此，将HSECs溶液的pH设置在6左右。
共聚焦显微镜下HSECs与金黄色葡萄球菌的作用方式
取1mL 109CFU/mL金黄色葡萄球菌，5300g离心1min，弃去上清液，加入15mg/mLHSECs溶液1mL，混合均匀，静置30min。取溶液中HSECs颗粒涂片，通过共聚焦显微镜观察金黄色葡萄球菌与HSECs在微观角度下的相互作用。
从图3中可以观察到HSECs颗粒外侧独特的刺状突起结构，同时颗粒的刺状突起结构周围有透明的球形颗粒，如黑色箭头所指向的球形颗粒，该球形颗粒为金黄色葡萄球菌，因此，图3表明HSECs颗粒周围刺状突起结构上吸附了大量金黄色葡萄球菌。
扫描电镜下HSECs与金黄色葡萄球菌的作用方式
取1mL 109CFU/mL金黄色葡萄球菌，5300g离心1min，弃去上清液，加入15mg/mLHSECs溶液1mL，混合均匀，静置30min。取溶液中HSECs颗粒脱水制样，经扫描电镜(SEM)观察金黄色葡萄球菌与HSECs在微观角度下的相互作用。
从图4中可以观察到HSECs颗粒外侧独特的刺状突起及表面均有大量金黄色葡萄球菌附着，证明了HSECs对金黄色葡萄球菌能达到良好的吸附效果。
实施例三
本实施例的HSECs溶液使用生理盐水配置，并用稀盐酸与氨水调节HSECs溶液pH＝6。
配置不同浓度的HSECs溶液，将不同浓度的HSECs溶液与金黄色葡萄球菌混合，得混合溶液，混合溶液中HSECs的浓度分别为0、1、5、10、15、20mg/mL，金黄色葡萄球菌的浓度均为108CFU/mL。混合溶液在2.0w/cm2 808nm近红外光照射(NIR)10min后，记录混合溶液在近红外光照射时升温情况，同时取混合溶液涂板，以未被近红外光照射的混合溶液为对照，观察细菌生长情况。
不同浓度HSECs的混合溶液在808nm近红外光照射下的升温曲线如图5所示，该图证明了HSECs在溶液中具有良好的光热性能。
不同浓度HSECs的混合溶液在2.0w/cm2 808nm近红外光照射下的抑菌性能如图6所示，该图证明了HSEC在5mg/mL以上浓度、2.0w/cm2 808nm近红外光照射下具有良好的抑菌性能。
实施例四光热水凝胶的制备
取0.15g凝胶多糖、15mg HSECs置于1.5mL离心管中，加入1mL生理盐水中，混合均匀，在2.0w/cm2 808nm近红外光照射5min后，溶液温度升高至55℃左右，后冷却至室温，获得光热水凝胶。
从图7右成胶后的光热水凝胶图可以看出，光热水凝胶形成后将玻璃瓶倒立后未见液体流下，同时从图8的光热水凝胶截面图可见清晰的水凝胶网状结构，证明了水凝胶的形成。
实施例五光热水凝胶的应用
取C57bl/6雄性小鼠，在小鼠背部造模，形成金黄色葡萄球菌感染的约直径为6mm的全层皮肤创面模型。
取0.15g凝胶多糖、15mg HSECs置于1.5mL离心管中，加入1mL生理盐水中，混合均匀，得到凝胶多糖与HSECs混合溶液。
将小鼠随机分为4组，每组3只，分别为生理盐水组、生理盐水经近红外光照射(NIR)组、凝胶多糖与HSECs混合溶液组、凝胶多糖与HSECs混合溶液经近红外光照射组。
生理盐水组：取生理盐水50μl滴加在小鼠的感染创面上。
生理盐水经近红外激发光照射组：取生理盐水50μl滴加在小鼠的感染创面上，采用2.0w/cm2 808nm近红外光照射10min。
凝胶多糖与HSECs混合溶液组：取混合均匀的凝胶多糖与HSECs混合溶液50μl滴加在小鼠感染创面上。
凝胶多糖与HSECs混合溶液经近红外光照射组：取混合均匀的凝胶多糖与HSECs混合溶液50μl滴加在感染创面上，通过2.0w/cm2 808nm近红外光照射10min，形成原位水凝胶。
在0、3、6、9天观察小鼠皮肤愈合状态，并在第9天时取小鼠创面皮肤组织进行HE染色，通过病理切片观察小鼠皮肤愈合情况。
结果如图9和图10所示，从图9中可明显观察到凝胶多糖与HSECs混合溶液经近红外光照射组的小鼠创面愈合明显，且从图10中小鼠HE图片中可以看出，凝胶多糖与HSECs混合溶液经近红外光照射组的小鼠皮肤切片伤口基本上愈合，明显优于其他几组。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种具有细菌吸附及光热性能生物微球，其特征在于，所述生物微球采用以下方法制备：
将向日葵蜂花粉脱脂、去除花粉中蛋白质以及花粉腔内容物，再经洗涤后得到花粉壁，烘干后再经硫酸处理、烘干，即得；
所述生物微球的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将向日葵蜂花粉使用乙醚进行脱脂，得到脱脂向日葵花粉；
步骤2：将脱脂向日葵花粉加到磷酸中，在70℃下振荡反应以去除花粉中蛋白质以及花粉腔内容物，再经过洗涤后得到花粉壁，烘干；
步骤3：将步骤2得到的烘干的花粉壁加到硫酸中，室温下反应10min，洗涤至花粉溶液中性，烘干，即得生物微球；烘干的花粉壁和硫酸的用量比为1g：4mL。
2.根据权利要求1所述的一种具有细菌吸附及光热性能生物微球，其特征在于，
步骤1具体为：将向日葵蜂花粉加入乙醚中浸泡后过滤、洗涤、烘干，即得；所述向日葵蜂花粉和乙醚的用量比为10g：15mL，浸泡时间为12h。
3.根据权利要求1所述的一种具有细菌吸附及光热性能生物微球，其特征在于，
步骤2中所用磷酸为85%磷酸，脱脂向日葵花粉和磷酸的用量比为15g：100mL，振荡反应为200 rpm下反应10 h；所述洗涤具体为：依次采用丙酮、无水乙醇、2M HCl、去离子水洗涤。
4.权利要求1～3任一项所述的生物微球在制备细菌吸附药物和/或抑菌剂中的应用。
5.一种具有细菌吸附及光热性能生物制剂，其特征在于，该生物制剂采用以下方法制备：
将权利要求1中所述的生物微球、凝胶多糖置于生理盐水中，混合均匀后经近红外光照射，即得。
6.权利要求5所述的一种具有细菌吸附及光热性能生物制剂的制备方法，包括以下内容：
将凝胶多糖、生物微球加入生理盐水中，混合均匀，在近红外光照射后，溶液温度升高，冷却至室温，即得。
7. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述近红外光为2.0 w/cm2 808 nm近红外光，照射时间为5min，溶液温度升高至55℃。
8.权利要求5所述的生物制剂在制备皮肤感染创面愈合药物中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310265581.0A CN116271029B (zh) | 2023-03-17 | 2023-03-17 | 一种具有强细菌吸附及光热性能生物制剂及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310265581.0A CN116271029B (zh) | 2023-03-17 | 2023-03-17 | 一种具有强细菌吸附及光热性能生物制剂及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116271029A CN116271029A (zh) | 2023-06-23 |
| CN116271029B true CN116271029B (zh) | 2024-05-28 |
Family
ID=86830188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310265581.0A Active CN116271029B (zh) | 2023-03-17 | 2023-03-17 | 一种具有强细菌吸附及光热性能生物制剂及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116271029B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106543349A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-03-29 | 江苏大学 | 改性花粉生物质碳复合丙烯酸酯类吸油材料的制备及应用 |
| CN108079276A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-05-29 | 常州市天宁区鑫发织造有限公司 | 一种祛疤外敷药剂的制备方法 |
| CN109771646A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-05-21 | 温州大学 | 用于近红外光激发响应的天然生物材料、其制备方法和应用 |
| WO2020206813A1 (zh) * | 2019-04-10 | 2020-10-15 | 大连理工大学 | 一种花粉结构微粒及其制备方法和用途 |
| CN114259478A (zh) * | 2022-02-15 | 2022-04-01 | 温州医科大学附属第二医院（温州医科大学附属育英儿童医院） | 一种花粉水凝胶杂化载药微球的制备方法及其在光热刺激下响应性释放药物中的应用 |
| CN115232790A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-10-25 | 康元医疗科技(大连)有限公司 | 花粉微粒、制备方法和使用其的生物功能材料及用途 |
-
2023
- 2023-03-17 CN CN202310265581.0A patent/CN116271029B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106543349A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-03-29 | 江苏大学 | 改性花粉生物质碳复合丙烯酸酯类吸油材料的制备及应用 |
| CN108079276A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-05-29 | 常州市天宁区鑫发织造有限公司 | 一种祛疤外敷药剂的制备方法 |
| CN109771646A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-05-21 | 温州大学 | 用于近红外光激发响应的天然生物材料、其制备方法和应用 |
| WO2020206813A1 (zh) * | 2019-04-10 | 2020-10-15 | 大连理工大学 | 一种花粉结构微粒及其制备方法和用途 |
| CN114259478A (zh) * | 2022-02-15 | 2022-04-01 | 温州医科大学附属第二医院（温州医科大学附属育英儿童医院） | 一种花粉水凝胶杂化载药微球的制备方法及其在光热刺激下响应性释放药物中的应用 |
| CN115232790A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-10-25 | 康元医疗科技(大连)有限公司 | 花粉微粒、制备方法和使用其的生物功能材料及用途 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Light-controlled microbots gathering as a sterilization platform for highly efficient capturing, concentrating and killing targeted bacteria;Laibo Song等;《Chemical Engineering Journal》;20220210;第1-9页 * |
| Microporous Humins Prepared from Sugars and Bio-Based Polymers in Concentrated Sulfuric Acid;Fredrik Björnerback等;《ACS Sustainable Chem. Eng.》;20181114;第1018-1027页 * |
| Silica Nanopollens Enhance Adhesion for Long-Term Bacterial Inhibition;Hao Song等;《J. Am. Chem. Soc.》;20160503;第6455-6462页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116271029A (zh) | 2023-06-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110354295B (zh) | 一种光热转换材料及其制备方法 | |
| CN103961738B (zh) | 一种壳聚糖-纳米银伤口敷料及其制备方法 | |
| CN109200334B (zh) | 一种光动力治疗伤口感染用的复合水凝胶敷料及其制备方法 | |
| CN106048892A (zh) | 一种载有纳米银粒子的go/sa/pva复合纳米纤维膜的制备方法 | |
| CN106192074B (zh) | 一种载有纳米银粒子的氧化石墨烯/海藻复合纤维的制备方法 | |
| WO2019169873A1 (zh) | 一种治疗伤口感染及促愈合的纳米抗菌凝胶及其制备方法 | |
| CN113398327B (zh) | 一种高生物活性MXene/生物玻璃微球复合材料的制备方法 | |
| CN112899808B (zh) | 一种多功能纳米纤维及其制备方法与应用 | |
| CN111228484B (zh) | 铜硅钙石的应用以及含有铜硅钙石的复合生物材料 | |
| CN110051837B (zh) | 一种CuO/ZnO/Au纳米粒子及其制备方法和应用 | |
| CN113144270A (zh) | 一种光热敏感型复合细菌纤维素抗菌敷料的制备方法 | |
| Chen et al. | Photothermal/lysozyme-catalyzed hydrolysis dual-modality therapy via halloysite nanotube-based platform for effective bacterial eradication | |
| CN113246468A (zh) | 一种生物活性医用敷料的制备方法 | |
| CN106804624A (zh) | 一种纳米壳寡糖/银复合诱导抗菌材料的制备方法 | |
| CN116271029B (zh) | 一种具有强细菌吸附及光热性能生物制剂及其应用 | |
| CN1965650A (zh) | 多元金属离子螯合的甲壳素绿色抗菌剂 | |
| CN114344544A (zh) | 光激活抗菌敷料及其制备方法 | |
| CN1843124A (zh) | 抗菌用纳米银涂膜剂及其制备方法 | |
| CN113042076A (zh) | 一种仿过氧化氢酶活性的光催化纳米酶及其制备方法和应用 | |
| CN111228490B (zh) | 一种钙磷复合多孔纳米碳纤维光热试剂的制备方法 | |
| CN108251965A (zh) | 一种抗菌纳米纤维膜及其制备方法 | |
| CN109568645A (zh) | 一种复合生长因子促修复凝胶及其制备方法与应用 | |
| Yuan et al. | A multifunctional PAN/PVP nanofiber sponge wound dressing loaded with ZIF-8-derived carbon nanoparticles with adjustable wetness for rapid wound disinfection and exudate management | |
| CN107233609B (zh) | 一种轻木-溶菌酶抗感染敷料及其制备方法与应用 | |
| CN114949338B (zh) | 一种可持久抗耐药菌水凝胶及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |