新型钼基纳米材料的制备、生物安全性评估及其抗菌研究

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1、分类号：０６１４６１．学校代码：１０６９７密级：公开学号：２０１５３１４２６ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ６５士专业字位论文ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅＰｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒ新型钼基纳米材料的制备、生物安全性评估及其抗菌研究学科名称：材料工程专业学位类别：工程硕士Ｈ作者：高琴指导老师：尹又艳副研究员西北大学学位评定委员会二〇一八年Preparationandbiosafetyevaluationo

2、fmolybdenum-basednanomaterialsandantibacterialresearchAthesissubmittedtoNorthwestUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinMaterialsEngineeringByGaoQinSupervisor:WangChaozhanProfessorYinWenyanAssociateProfessorMarch2018摘要摘要近年来细菌感染疾病已经

3、严重危害到人类的健康，尽管传统抗生素的问世挽救了许多细菌感染病人，但是抗生素的长期使用和滥用导致细菌耐药问题日趋严重，因此开拓新型疗法和新型抗菌剂尤为重要。此外，在生物医学领域中，癌症治疗药物在体内的转化与代谢途径与其毒性息息相关。如何保证癌症治疗药物安全代谢出体外也将是一大挑战。在癌症治疗和抗菌领域中，协同疗法可以弥补传统单一疗法的不足，可以实现优势互补，减少毒副作用，降低治疗剂的剂量。因此我们的研究内容如下：(1)采用简单有效的液相-插层-剥离法合成了单层MoS2纳米片，表面修饰具有疏水空腔的环糊精，再通过疏水作

4、用将NO供体BNN6(N,N′-Di-sec-butyl-N,N′-dinitroso-1,4-phenylenediamine)有效负载于硫化钼表面得到MoS2-BNN6复合载体，在近红外808nm激光照射下，可控地将BNN6供体分解并产生具有杀菌能力的NO。深入研究该协同抗菌策略对革兰氏阴性菌和阳性菌的抗菌疗效，并构建活体炎症模型，研究对表皮炎症伤口的治愈效果。进一步研究抗菌机理发现，该MoS2纳米片催化还原型谷胱甘肽GSH向氧化型谷胱甘肽GSSG转化，使得NO在胞内产生的活性氧簇(ROS,RNS)引起的氧化应激

5、和氮化应激更好的诱导细菌DNA损伤，从而使得细菌更容易快速死亡。本文我们所选取的硫化钼载体本身对生物组织毒副作用小，合成方法简单，降低了其经济成本，更重要的是，该协同抗菌策略不仅可在低剂量MoS2-BNN6复合载体的存在下，于近红外光刺激下，短短20min内可将耐药型革兰氏阴性大肠杆菌和耐热型革兰氏阳性粪肠球菌的抗菌疗效大大提高到98%以上，而且能够有效的治愈表皮炎症创伤伤口。(2)以钼酸钠为钼源，L-半胱氨酸为还原剂，酸性条件下采用溶剂热法一步合成了氧缺陷的MoOX纳米颗粒。研究了该纳米颗粒在生理条件和肿瘤微环境下

6、的降解情况。并经尾静脉注射方式研究了该纳米颗粒在小鼠体内的代谢、排泄及其生物安全性。病理学和血液学分析证实该纳米颗粒在选择的剂量范围内安全性好，在生物医学领域有着潜在的应用前景。同时，活体实验也证实该MoOX纳米颗粒可以作为造影剂用于计算机断层扫描（CT）成像。此研究为无机纳米材料在生物医学应用安全性评估提供了参考依据，尤其是其作为一种新型可降解型和肿瘤微环境响应型无机纳米材料的潜在能力值得我们去深入研究。I西北大学硕士专业学位论文关键词：钼基纳米材料，硫化钼，近红外光，抗菌，生物安全性IIABSTRACTABSTR

7、ACTInrecentyears,bacterialinfectionshaveseriouslyjeopardizedhumanhealth.Althoughtheadventoftraditionalantibioticshassavedmanypatientswithbacterialinfections,thelong-termuseandabuseofantibioticshasledtoanincreasinglyseriousproblemofbacterialresistance.Therefore,

8、itisparticularlyimportanttodevelopnewtherapeuticsandnewantibacterialagents.Inaddition,inthefieldofbiomedicine,theconversionandmetabolicpathwaysofcancertherapeuticdrugsintheb