Single-walled carbon nanotubes coated antibacteria

单壁碳纳米管作为涂层的抗菌纸的合成及其机理研究文献来源：JMC汇报人：白晓菲IF：2.0154/23/2013一、简介二、实验部分三、结果与讨论四、实验结论五、补充六、收获一、简介碳纳米管商业化抗菌运用的发展使对细菌细胞相互作用的机理的探究变得很有必要。用革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌来评估酸化单壁碳纳米管抗菌纸的抗菌活性和机理。可以看到，革兰氏阳性菌有很好的活性，而外部膜的存在使革兰氏阴性菌对酸化单壁具有抵抗性。通过测定细菌细胞质的流出物，X-ray光电子能谱、扫描透射电子显微镜和电子能量损失光谱，我们发现酸化单壁碳纳米管对革兰氏阳性菌的抗菌活性不仅归功于直接的物理接触和穿刺行为，而且和细菌表面的功能基团分子的相互作用有关。二、实验部分微波辅助酸化单壁碳纳米管合成抗菌活性评估细胞完整性测试RNA流出物检测X-ray光电子能谱和FTIR测试TEM测试三、结果与讨论1.细菌和SP的直接物理接触三、结果与讨论三、结果与讨论2.SP对细胞膜的破坏通过使用PI，测定其光谱进行细胞完整性研究。在完整的细胞中，PI存在于培养基中，并且不发光，然而在被破坏的细胞中PI可以进入通透性的细胞中，同DNA连接，在流式细胞术中，激发光谱是535nm、发射光谱是617nm。三、结果与讨论2.SP对细胞膜的破坏三、结果与讨论3.细菌与SP分子级别的相互作用三、结果与讨论3.细菌与SP分子级别的相互作用三、结果与讨论3.细菌与SP分子级别的相互作用三、结果与讨论4.在细菌中的酸化单壁碳纳米管的封装三、结果与讨论4.在细菌中的酸化单壁碳纳米管的封装三、结果与讨论5.相互作用机理四、结论1.SEM、ATR-FTIR证实了纸表面的酸化单壁碳纳米管涂层。2.SEM的形态观察表明金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的细胞完整性受到了酸化单壁碳纳米管的实质性破坏，这种行为是通过直接的物理接触和穿刺行为导致的。3.存活率和细胞完整性表明酸化单壁碳纳米管对金黄色葡萄球菌表现出更强的抗菌活性。4.XPS证实了仅仅发生在金黄色葡萄球菌上氨的质子化作用。5.HAADF-STEM和HRTEM晶格条纹的研究证实了在菌株中酸化单壁碳纳米管以束的形式存在。五、补充1.XPS的原理：用X射线去辐射样品，使原子或分子的内层电子或价电子受激发射出来。被光子激发出来的电子称为光电子。可以测量光电子的能量，以光电子的动能/束缚能为横坐标，相对强度（脉冲/s）为纵坐标可做出光电子能谱图。从而获得试样有关信息。X射线光电子能谱因对化学分析最有用，因此被称为化学分析用电子能谱。2.流式细胞术原理（FCM）：一种在液流系统中，快速测定单个细胞或细胞器的生物学性质，并把特定的细胞或细胞器从流式细胞术群体中加以分类收集的技术。其特点是通过快速测定库尔特电阻、荧光、光散射和光吸收来定量测定细胞DNA含量、细胞体积、含量、酶活性、细胞膜受体和表面抗原等许多重要参数。根据这些参数将不同性质的细胞分开，以获得供生物学和医学研究用的纯细胞群体。目前最高分选速度已达到每秒钟3万个细胞。五、补充3.MTT法：又称MTT比色法，是一种检测细胞存活和生长的方法。其检测原理为活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶能使外源性MTT还原为水不溶性的蓝紫色结晶甲瓒并沉积在细胞中，而死细胞无此功能。二甲基亚砜（DMSO）能溶解细胞中的甲瓒，用酶联免疫检测仪在490nm波长处测定其光吸收值，可间接反映活细胞数量。在一定细胞数范围内，MTT结晶形成的量与细胞数成正比。该方法已广泛用于一些生物活性因子的活性检测、大规模的抗肿瘤药物筛选、细胞毒性试验以及肿瘤放射敏感性测定等。它的特点是灵敏度高、经济。六、收获1.同抗生素抑制微生物相比，酸化单壁碳纳米管对环境更加友好。例如，抗生素使用次数增加，可能增加微生物的抗药性。而酸化单笔碳纳米管则不存在这种状况。2.同大肠杆菌相比，金黄色葡萄球菌有细胞质膜和肽聚糖层，肽聚糖层除了和酸化单壁碳纳米管进行直接的物理接触和穿刺行为，还存在静电和氢键作用。因此，酸化单壁碳纳米管对金黄色葡萄球菌的抗菌活性更大。Thankyouforyourkindattention!