文档介绍：学校代号: 10532
学号: S06111004
密级:
湖南大学硕士学位论文
银离子、银纳米颗粒对细菌影响的显微成
像研究
学位申请人姓名: 杨文娟
导师姓名及职称: 王柯敏教授
培养单位: 化学化工学院
专业名称: 分析化学
论文提交日期: 2009 年 6 月
论文答辩日期: 2009 年 7 月 14 日
答辩委员会主席: 吴海龙教授
Study of Effects of Silver Ions and Silver Nanoparticles on Bacteria
based on Microscopy Imaging Techniques
by
YANG Wenjuan
B. E. (Shanxi Datong University) 2006
A thesis submitted in partial satisfaction of the
Requirements for the degree of
Master of Science
in
Analytical Chemistry
in the
Graduate School
of
Hunan University
Supervisor
Professor WANG Kemin
June, 2009
湖南大学
学位论文原创性声明
本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所
取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任
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作者签名: 日期: 年月日
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2、不保密□。
(请在以上相应方框内打“√”)
作者签名: 日期: 年月日
导师签名: 日期: 年月日
-I-
摘要
银系抗菌剂具有良好的抗菌性能,银离子和银纳米颗粒作为抗菌成分已经被
应用到临床医学和日常生活中。近几年滥用抗生素导致各类耐药菌的产生,银系
抗菌剂日益受到关注。但是目前银离子和银纳米颗粒的抗菌机理还不明确。生化
分析方法为解释抗菌机理提供了重要的信息,而成像技术为完善抗菌机理提供直
观的形态学证据。本论文利用原子力显微镜(Atomic force microscopy, AFM)和
暗场显微镜两种在生物样品成像中具有独特优势的表征手段研究了银离子和银
纳米颗粒对细菌的影响,在纳米水平上表征了细菌表面超微结构的变化,为解释
银离子和银纳米颗粒的抗菌机理提供了重要的微观形态学信息。主要内容归纳如
下:
1、基于 AFM 成像技术研究银离子对细菌的影响。利用 AFM 大气氛中轻敲
模式对银离子作用革兰氏阴性菌大肠杆菌和革兰氏阳性菌表皮葡萄球菌进行了表
征。结果表明:银离子作用后的大肠杆菌表面出现了囊泡,并随着作用时间的延
长囊泡逐渐增大;而表皮葡萄球菌表面出现了不规则的凹槽状损伤,且发生了明
显的质壁分离。两种细菌的不同损伤情况与它们细菌壁结构的差异有关。AFM 成
像获得的结果对于认识细胞表面结构和功能之间的关系具有重要的意义,同时为
研究银离子的抗菌机理提供了有价值的微观形态学信息。
2、结合 AFM 成像技术和暗场显微成像技术,研究银纳米颗粒对细菌的影响。
采用 NaBH4 还原的方法制备了平均粒径为 nm 的银纳米颗粒,分别利用 AFM
大气氛中轻敲模式和暗场显微镜对银纳米颗粒作用大肠杆菌进行了表征。结果表
明:银纳米颗粒可以吸附在大肠杆菌的表面,尤其是集中在菌体的两头,造成细
菌两头严重的坍塌和表面大量不规则的“小坑”状损伤,同时银纳米颗粒可以进
入细菌的内部。溶菌酶对照实验进一步证明了细菌外膜结构被银纳米颗粒破坏。
上述结果在纳米水平上表征了银纳米颗粒作用细菌后表面超微结构的变化,同时
在活细胞水平对银纳米颗粒作用细菌时的位置进行了定位,为进一步研究银纳米
颗粒的抗菌机理提供了重要的信息。
3、基于 AFM 研究桑叶还原合成银纳米颗粒的抗菌性能。利用桑叶合成了银