纳米银抗菌范文
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篇1
A solution which was mixed by multi-amidine compound (RSD) and silver nitrate was used to deal with the cotton fabric. Content of nano-silver, whiteness of the finished cotton, anti-bacterial and wash-resisting property of the finished fabrics has been tested and analyzed, and the paper pointed that the finished fabrics showed highly antibacterial effect and washability.
随着人们生活水平的日益提高及健康环保意识的不断加强,在注重美观、舒适的同时,对服装的卫生保健功能提出了更高的要求。棉织物具有吸湿性强、透气性好、穿着舒适等优点,倍受人们青睐。但是棉是一种亲水性的多孔纤维,能为细菌生长提供足够的水,同时周围环境也能为细菌生长提供氧气,促使细菌的繁殖。因此,开发具有抗菌性能的棉纺织品具有重要的意义。
在织物抗菌整理中,银系抗菌剂具有较强的抗菌作用,在无机抗菌剂中占主导地位。与其它抗菌剂相比,它不会引起病原体产生抗体或产生突变,抑菌和抗菌效果明显。纳米银颗粒可以直接进入微生物体内,中断DNA的复制,从而阻止微生物繁殖,灭杀各种致病细菌,如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等,而且所需浓度较低。
本研究根据原位还原法原理,采用汽蒸法,利用多胺基化合物(RSD)表面丰富的胺基和亚胺基具有的还原性,在棉织物表面在位生成纳米银颗粒的棉织物整理品,提高了棉织物的抗菌性能,避免纳米银溶液不稳定、颗粒团聚的问题。
1实验
1.1材料与仪器
织物:纯棉漂白布(120 g/m2),中国华芳集团提供。
试剂:RSD(实验室自制)、硝酸银(AR级)、硝酸(AR级)、营养琼脂和营养肉汤均为生化试剂(上海中科昆虫生物技术开发有限公司)、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌(苏州大学生命科学院)。
仪器:Ultrascan XE测色仪(美国HunterLab公司)、Vista MP电感耦合等离子体原子发射光谱仪(美国瓦里安公司)、LRH 250A生化培养箱(广东省医疗器械厂)、 150 A生化培养箱(苏州威尔实验用品有限公司)、SHZ 82A数显测速恒温摇床(苏州威尔实验用品有限公司)。
1.2织物整理工艺流程
浸渍RSD与硝酸银的混合整理液 30 min 汽蒸 40 min 水洗 自然晾干。
1.3测试方法
织物白度:用WD 5型全自动白度仪测定,将织物折叠成 4 层,选取不同位置测 4 次取平均值。
织物上的银含量:将 50 mg纳米银整理织物用 10 mL浓硝酸(65%)溶解,再用水稀释 10 倍。将得到的溶液用电感耦合等离子发射光谱仪测量其在Ag波段(328 nm)上的值,在此基础上计算织物上的Ag含量。
抗菌效果耐洗性:参照FZ/T 73023 ― 2006《抗菌针织品》中附录C的简化程序,对待测整理织物进行 50 次标准洗涤。洗涤条件及步骤:用 2 g/L标准合成洗涤剂,浴比1∶30,水温 40 ℃ ± 3 ℃,投入试样,洗涤 5 min,然后在常温下用自来水清洗 2 min,计为洗涤 1 次。
织物的抗菌性能:参照FZ/T 73023 ― 2006《抗菌针织品》中附录D,以振荡法测定织物的抗菌性能。所用菌种为金黄色葡萄球菌和大肠杆菌,试样的抗菌性能以抗菌率表示,按式(1)计算:
式(1)中:A为未处理织物上的活菌数;B为处理织物上的活菌数。
2结果与讨论
2.1 纳米银棉织物整理品的纳米银表征
2.1.1汽蒸法处理棉织物的表面形态
用银质量浓度约为 64.8 mg/L的硝酸银溶液与RSD的混合整理液整理棉织物,用扫面电镜观察纤维表面的纵向表面形态(图 1)。
从图 1 可以看到纳米银抗菌棉织物的纤维表面确实均匀分布着纳米银颗粒,平均粒径在 50 nm左右。
2.1.2纳米银棉织物整理品在不同波长处的K/S值
织物染色的K/S值反映织物表面颜色的深浅,可用来判断染料的上染量和匀染性。这是因为不同染料在其对应的某一波长处具有一定的吸收值,吸收峰值的大小反应了布面颜色的深浅,利用其原理由于棉织物经汽蒸纳米银处理后布面颜色呈现亮黄色,通过测定棉织物的K/S值,得到不同波长处织物的K/S值谱图。
采用质量浓度为 2 g/L的RSD,分别与 0.1、0.3、0.5、0.8、1.0、1.2、1.5 mL的 0.1 mol/L的AgNO3配置成整理液,将棉织物棉浸渍 30 min,汽蒸 30 min(图 2)。
从图 2 可以看出在波长为 400 ~ 420 nm 处,硝酸银用量为 0.5、0.8、1.0、1.2、1.5 mL的曲线存在明显的吸收峰,且用量越大峰值越大。这与纳米银溶液中纳米银的吸收峰一致。由此可知,整理后的棉织物表面存在纳米银。分析该图可知,当RSD用量一定时,随着硝酸银溶液体积的增加,吸收峰越来越明显。当硝酸银用量较低时,没有明显的吸收峰,这是因为溶液中Ag+较少,吸附到织物表面的Ag+的量就更少,在汽蒸过程中被还原成纳米银的量也就比较少,所以在图上就没有明显的吸收峰。随着硝酸银溶液体积的增加,溶液中的Ag+的量增加,吸附到织物表面的Ag+的量也增加,这些Ag+在汽蒸过程中被还原成纳米银固着在棉织物上,从而使棉织物表面具有明显的吸收峰,且吸收峰值逐渐变大,吸收峰越来越尖锐。
2.1.3纳米银棉织物整理品的银含量和白度
采用质量浓度为 2 g/L的RSD,分别与 0.1、0.3、0.5、0.8、1.0、1.2、1.5 mL的 0.1 mol/L AgNO3配置成整理液,将棉织物棉浸渍 30 min,汽蒸 30 min(表 1)。
从表 1 可知,随着AgNO3用量的增加,棉织物表面的银含量也不断增加,这是因为吸附到织物表面的Ag+的量也增加,经汽蒸后,被还原成的纳米银也增加。但是由于AgNO3用量的增加,织物上的纳米银也随之增加,当与空气接触时,纳米银容易氧化生成氧化银,使织物表面表面颜色变暗。使纳米银棉整理品的白度不断下降。当 0.1 mol/L的硝酸银用量为 1.2 mL时白度已降到 58。
2.2棉织物整理品的抗菌性能
2.2.1织物上的银含量与抑菌率的关系
通常抗菌处理基质的抗菌效果与基质上抗菌剂的含量有关,银也不例外,故可将织物表面的银含量作为抗菌效果的一个指标。对不同硝酸银用量处理后的织物进行抗菌性能测试,选取革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌中最具代表性的 2 个菌种 ―― 大肠杆菌和金黄色葡萄球菌作为测试菌种。
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由图 2 可以看出棉织物的抗菌效率随织物上的银含量的增加而增大,且增长速率逐渐趋于平缓。当织物上的银含量为 87 mg/kg时,对两种细菌的抗菌率均达到 98% 以上。说明经汽蒸法抗菌整理后的棉织物具有较好的抗菌性。
2.2.2纳米银棉织物整理效果的耐洗性
采用质量浓度为 2 g/L的RSD,与 1.0 mL的 0.1 mol/L AgNO3配置成整理液,将棉织物棉浸渍 30 min,汽蒸 30 min。测定不同洗涤次数的样品的银含量、白度和抗菌效率(表 2)。
由表 2 可知,经过不同洗涤次数,织物表面的银含量略有下降,白度略有上升。经 20 次洗涤后织物上银含量的保留率可达到 93.64% 以上,经 50 次洗涤后织物上银含量保留率可达到 81.68%,说明洗涤过程中纳米银略有脱落,但依然具有良好的耐洗性能。织物即使洗涤 50 次后,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率依然可以达到 99.17% 和 99.28%,由此可知棉织物汽蒸法纳米银整理对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有较好的抗菌耐洗性。这主要因为RSD表面的胺基与纳米银形成银氨络合物,渗透到棉纤维内部的无定形区,在纤维内部形成纳米银颗粒,RSD表面丰富的胺基和亚胺基增强了织物与纳米银之间的络合,使得纳米银不易脱落。
3结论
(1)采用汽蒸法,用RSD与硝酸银溶液的混合整理液对棉织物进行整理。通过SEM图和棉织物整理品在不同波长处的K/S值证明了整理后的棉织物表面存在纳米银颗粒,且达到了纳米数量级。
(2)棉织物经RSD溶液和AgNO3混合整理液整理后,织物的白度下降,当织物上的银含量为 133 mg/kg时,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别达到 99.73% 和 99.61%,洗涤 50 次后,对两种菌的抑菌率仍在 99% 以上,体现了较好的耐洗性。
参考文献
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篇2
银是一种可杀灭细菌、真菌和霉菌的金属。自进入20 世纪, 临床应用银化合物杀菌消毒、抗菌消炎逐渐广泛。如湿润烧伤膏用于治疗烧、烫伤;应用含氟化二氨银漱口水防治牙周炎、龋齿、口腔溃疡; 应用一种羧酸银与乙醇复配液,治疗泪管炎、阴道感染、细菌性感冒等;纳米银抗菌凝胶是近几年来研制的一种通过纳米技术原理,将金属银制成直径为25nm左右的银微粒单位,与细菌体内去氧核糖核酸相结合,导致细菌微生物死亡,达到抗菌作用[1]的新药。自2011年9月~2012 年12月我科分别采用外用斯丽凯纳米银抗菌凝胶和湿润烧伤膏治疗二度烧伤及烫伤,并进行对比观察,报道如下。
本院共收治82例有Ⅱ度烧伤创面的患者,其中男45 例、女37例,年龄14~ 62岁,Ⅱ度烧伤总面积为3%~15%,均为72h内入院的火焰烧伤和热液烫伤患者,所有烧伤患者均无糖尿病等代谢系统疾病。随机将患者分为纳米银抗菌凝胶治疗组41例和湿润烧伤膏对照组41例,两组患者在性别、年龄,差异无统计学意义( P>0.05)。
方法:试验组:纳米银抗菌凝胶(深圳市源兴纳米医药科技有限公司);对照组:1%湿润烧伤膏霜剂(汕头市美宝制药有限公司)。
Ⅱ度烧伤患者:2组分别去除腐皮及污物后常规碘伏消毒液清洗创面, 将2组药物分别均匀涂于创面表面,后用普通纱布包扎,隔日换药1次。
1.3检测项目:治疗前、后各检查1次, 血常规、尿常规、肝功能、肾功能作为参考。
1.4观察创面指标:①疼痛程度以视觉模拟评分法定量,疼痛越轻、分值越小;②疼痛持续时间以分钟测量;③观察渗出液以及肿胀情况。
1.5实验统计数据:①计算2组患者Ⅱ度创面愈合率,记录创面愈合时间。②创面分泌物实验室细菌培养:创面用药前及用药后3、10、20d各1次
1.6统计学处理:采用SPSS 10.0 统计软件, 采用配对t检验、进行比较, 计量资料以X±s表示。P
2 结果
2.1 2组创面治疗后对比:试验组(创面疼痛测量分值均明显小于对照组, 疼痛分钟明显短于对照组。2 组创面渗出液、创面肿胀均存在, 经治疗后创面愈合, 渗出逐渐减少,肿胀逐渐减退。创面愈合时间和愈合率见表1。
2.2 实验室分泌物细菌培养:试验组无一例出现细菌培养阳性结果。
2.3 创面愈合质量两组患者创面治愈后均采用常规综合康复治疗,纳米银抗菌凝胶治疗组创面愈合后色素沉着消退时间为7 ~ 60 d ,湿润烧伤膏对照组为30 ~ 90 d; 纳米银抗菌凝胶治疗组创面愈合后9例出现瘢痕增生,湿润烧伤膏对照组为22例瘢痕增生; 纳米银抗菌凝胶治疗组局部色素沉着较轻,消退快,瘢痕增生例数出现少,瘢痕增生较轻。
3 讨论
创面的良好修复有赖于合理的创面处理和外用药物的选择, 而创面在愈合过程中却往往是局部或全身感染的重要途径之一。至今,局部抗菌药物仍是预防创面发生侵袭性感染的主要措施之一。有研究表明, 纳米银能加快创面上皮再生的速度, 从而促进创面愈合[2] 。纳米银抗菌凝胶具有很强的吸收液体能力, 凝胶膨胀后形成湿润环境, 易于肉芽形成, 对创面产生一定压力, 有收敛作用[3] 。它具备以下特点:①起效快, 能在30 min 内迅速灭菌。②抗菌作用持久, 至少保持3 d 有效。③抗菌谱广, 对革兰阳性、阴性菌以及真菌等150 余种病原体有效, 包括耐药假单胞菌, 耐甲氧西林金色葡萄球菌。湿润烧伤膏是中成药,其对浅度烧伤有明显治疗效果,但面积较大或病情较复杂的病人往往见效时间长,效果改善缓慢,且治疗过程中有明显异味伴随,某些体质特殊病人对中药制剂有着潜在的不良反应风险,用药往往受到限制。在进行临床对照的过程中, 未发现纳米银对患者造成的明显不良反应, 偶有因换药引起的发热反应, 经对症后短时间内逐渐恢复正常。通过统计抽取的样本数82例研究结果表明, 试验组创面愈合时间、创面愈合率均明显优于对照组(P
参考文献
篇3
结论 Ag-nHA-nTiO2/PA66膜对MG63细胞生长无抑制作用。与e-PTFE相比,其具有更优良的结构和生物学性能,适于用作引导骨再生膜材料。
[关键词] 引导骨再生; 羟磷灰石; 银; 成骨样细胞MG63
[中图分类号] R 783.1 [文献标志码] A [doi] 10.7518/hxkq.2013.02.004
引导骨再生(guided bone regeneration,GBR)生物膜技术在口腔医学领域中发挥重要的作用。载银纳米羟磷灰石/二氧化钛/聚酰胺66(Ag-nHA-nTiO2/
PA66)纳米抗菌复合膜是将无机纳米复合抗菌材料
载银纳米羟磷灰石/纳米二氧化钛(Ag-nHA-nTiO2)和聚酰胺66(PA66)复合,采用“常压共溶法”制备而
成的。在Ag-nHA-nTiO2/PA66膜中的nTiO2和Ag+含量分别为0.48%和2.35%。前期实验已证实其对口腔常见细菌具有良好的抗菌性[1]。但是,对于该膜的结构及生物相容性尚缺乏研究。因此,本实验以膨体聚四氟乙烯(e-polytetra fluoroethylene,e-PTFE)膜为对照,通过光镜和扫描电镜(scanning electron mi-
croscope,SEM)对比观察Ag-nHA-nTiO2/PA66抗菌
膜的结构,并在两种膜上接种成骨样细胞株MG63,观察MG63在膜上的生物学活动变化,探讨Ag-nHA-nTiO2/PA66膜作为GBR膜的生物相容性。
1 材料和方法
1.1 主要材料和仪器
e-PTFE膜(上海塑料研究所第一研究室),Ag-
nHA-nTiO2/PA66膜(四川大学纳米生物材料中心),
SEM(JSM-5900,JEOL公司,日本),IX70倒置相差显微镜(OLYMPUS公司,日本)等。
1.2 膜材料结构观察
将Ag-nHA-nTiO2/PA66膜和e-PTFE膜剪裁成
1 cm×1 cm方片,制作石蜡切片,厚5 μm,苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色,倒置显微镜观
察膜横截面的结构。取两种膜材料裁成同样大小,真空干燥,喷金,采用SEM观察膜的表面情况。
1.3 膜上成骨样细胞生长曲线的测定
将e-PTFE膜和Ag-nHA-nTiO2/PA66膜剪裁成直径为14 mm的圆片各12张,消毒后PBS液清洗3次,置于24孔培养板内,另设空白对照组。按照细胞密度为每孔3×104个进行接种,标准环境下进行孵育(37 ℃,95%空气,5%CO2),分别于1、3、5、7 d各取出3孔,用甲基噻唑基四唑(methyl thiazolyl tetra-
zolium,MTT)法,在570 nm波长下测定每孔的光密度(optical density,OD)值,每组每次取得3孔的数
值,计算各组平均值,采用双因素方差法分析结果。
1.4 细胞碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活
性测定
将e-PTFE膜和Ag-nHA-nTiO2/PA66膜剪裁成直径为34 mm的圆片各12张,消毒后PBS液清洗3次,置于6孔培养板内,另设空白对照组。培养板内按照细胞密度为每孔6×105个接种MG63,标准环境(37 ℃,95%空气,5%CO2)下进行培养,分别于1、3、5、7 d各取出3孔,收集细胞,在酶联免疫检测仪上测定各孔OD值,测定细胞内ALP活力。
1.5 细胞黏附和增殖情况
细胞培养同1.4。分别于1、5 d取出膜片各3个,3%戊二醛固定,梯度脱水,醋酸异戊酯浸泡20 min。临界点干燥,喷金,SEM下进行观察。
2 结果
2.1 膜材料结构观察结果
2.1.1 倒置显微镜下观察结果 HE染色后e-PTFE膜的横截面结构比较均匀一致,正、反面都可见较长的裂隙,约30~50 μm,裂隙之间相互交通。正、反面都比较平滑,孔隙大小约为15 μm(图1左)。Ag-
nHA-nTiO2/PA66膜的横截面可见大小不等、形状各异的孔隙相互连通。正面结构疏松,孔隙大小约50~300 μm,从正面到反面的横截面中可见到300 μm的大孔隙;反面约有50 μm的孔隙,十分致密(图1右)。
2.1.2 SEM下观察结果 e-PTFE膜可见成行排列、直径不一的长椭圆形裂隙,长约5~20 μm,宽约3 μm,正、反面结构基本一致(图2)。Ag-nHA-nTiO2/PA66抗菌膜的正面疏松多孔,由大小不等的孔隙构成,孔隙大小从几微米到上百微米不等,孔隙的形状各异,大孔隙之间相互通连,其中又有许多小的孔隙,有的孔隙中可见到一些颗粒状的沉积物。反面比较平滑,孔隙的大小为1~10 μm,孔隙形状多为圆形,孔隙之间未见交通(图3)。
Fig 3 Surfaces of Ag-nHA-nTiO2/PA66 membrane SEM × 2 000
2.2 MG63细胞在两种膜上的生长情况
2.2.1 细胞增殖曲线的测定 分别在1、3、5、7 d测定两种膜组和空白对照组的OD值,计算其相对时间点上的均值,绘制细胞增殖曲线(图4)。统计学分
析表明,3组细胞增殖量组间差异无统计学意义(P>0.05),每组在时间点上的数据两两比较差异均有统计学意义(P
2.2.2 细胞ALP活性的测定 将收集的细胞反复冻融2次后,测定3组不同时段的ALP活性。随着时间的增加,每组ALP活性均有所增加。统计学分析表明,每组细胞ALP活性第3天与第5天间差异无统计学意义,其余各时间点差异均有统计学意义(P0.05)(图5)。
2.3 细胞在膜上黏附和增殖的SEM观察
2.3.1 细胞在e-PTFE膜上的黏附和增殖情况 膜上接种MG63细胞第1天,SEM下观察到细胞零星的分散在膜上,细胞呈长梭形,伪足伸展长短不一,胞核清楚,胞浆丰富(图6左)。膜上接种MG63细胞第5天,SEM下观察到细胞呈片状分布在膜上不同的区域,多个细胞相互交联,细胞生长良好,细胞伪足伸展不充分,未见细胞伸入到空隙中(图6右)。
2.3.2 细胞在Ag-nHA-nTiO2/PA66膜上的黏附和增殖情况 膜上接种MG63细胞第1天,SEM下观察到细胞黏附在孔隙的边缘和中间,形态有长梭形,伪足伸展良好,细胞形态多样,细胞伸出的伪足黏附在孔隙的表面和孔隙中(图7左)。
接种MG63细胞第5天,SEM下观察到细胞已经长在膜表面,呈片层状,细胞有长条形、梭形,形态各异。有的细胞两端跨越孔隙,有的黏附在孔隙的边缘,细胞生长良好,细胞相互交通(图7右)。
3 讨论
1982年Nyman等[2]在牙周病的治疗中提出引导性组织再生(guided tissue regeneration,GTR)。其基
本原理是:不同组织细胞向创口内生长或迁移速度不同,局部植入人工生物引导膜,利用膜屏障建立一个能使生物再生功能得到最大程度发挥的有利环境[2]。骨组织是以再生方式完成损伤修复的少数组织
之一,GTR概念同样适用于骨再生过程即GBR。目前,GBR技术已广泛应用于口腔种植修复领域。
在GBR的操作以及后期使用中经常出现膜暴露、创口感染等问题,严重影响GBR成功率[3],开发具备
抗菌性能的GBR膜尤为重要。但是,很多材料在抗菌的同时也会对正常组织细胞造成抑制甚至造成正常细胞死亡。因此,在探讨膜的抗菌性能时,更为重要的是确认膜的生物相容性。本实验中使用的抗菌Ag+即是广泛被用作抗菌作用的有效成分,笔者的前期研究也证实Ag-nHA-nTiO2/PA66具有良好的抗菌性能,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率分别为50.10%和56.31%,而对牙龈卟啉单胞菌、变异链球菌和具核梭杆菌的抗菌率分别为91.84%、90.49%和90.64%[1]。这同其他研究结果类似,即Ag+具有一定的抗菌性能[4]。但是既往研究同时表明:当Ag+浓度较高时对真核细胞会产生毒性,从而抑制细胞活力[5]。Chung等[6]对Ag+的生物相容性进行检测,发现Ag+对细胞的活力有抑制作用。本实验抗菌复合膜中起抗菌作用的主要成分也是Ag+。因此,本实验对新开发的Ag-nHA-nTiO2/PA66复合膜进行了生物相容性方面的研究。结果显示,对比e-PTFE膜,载Ag+复合膜上,MG63细胞伸展良好,细胞伪足深入空隙且互有交通。细胞增殖曲线显示细胞增殖活性不受抑制。ALP检测结果显示细胞功能良好,成骨能力未受Ag+的影响。由此可见,抗菌复合膜Ag+浓度适宜,不会抑制细胞生长。说明Ag-nHA-nTiO2/PA66抗菌膜生物相容性良好。
体外细胞复合培养法简便、敏感、重复性好,已经成为评价生物材料相容性的重要手段[7]。成骨细
胞是一种特殊的成纤维细胞,在骨改建中具有关键性作用,成为骨代谢研究中的重要部分。采用体外培养的人成骨细胞可评价材料的生物相容性,并且准确的反映材料对机体的影响。本研究选用的成骨样细胞株MG63具有多次传代后仍能保持稳定细胞表型的特性;同时成骨样细胞株与普通成骨细胞表型接近,在很多成骨相关的研究中都采纳成骨样细胞株作为研究对象[8]。本实验选择成骨样细胞株MG63
作为研究对象,由SEM及ALP表达情况来看,细胞生物学形态及功能表达良好,说明实验中MG63性状和表达稳定,实验结果可靠。
引导膜的结构及其生物相容性在GBR生物膜技术中发挥着关键作用。该膜既要允许营养通过,又要求能隔离周围结缔组织细胞长入。既往研究表明:理想的膜支架材料应有较高的孔隙率和孔隙贯通率,以及适于骨组织生长的力学支撑[9]。当孔径在150 μm以上,则是骨组织长入的理想场所。本实验中e-PTFE膜结构均一,最大孔径在20 μm以内;Ag-nHA-nTiO2/PA66抗菌膜则存在正反面的结构,正面孔径可达上百微米,而反面孔径最大不超过10 μm。细胞学实验可见:e-PTFE膜上细胞可黏附但无深入生长,而Ag-nHA-nTiO2/PA66抗菌膜上MG63细胞生长良好,且细胞伪足深入孔内。由此说明,相比较e-PTFE膜,Ag-nHA-nTiO2/PA66抗菌膜更具有优势,其双层结构在为成骨细胞提供支架的同时,致密一面可以阻止软组织长入,而疏松的一面则有利于新骨组织的生成。
本实验通过观察Ag-nHA-nTiO2/PA66膜的结构以及MG63细胞在其上的生长、表达情况,发现Ag-nHA-nTiO2/PA66膜对MG63细胞的生长无抑制作用,MG63细胞在其组织面上黏附效果好,能够充分生长和增殖。综上所述,Ag-nHA-nTiO2/PA66抗菌复合膜具有优良的结构及生物相容性,具有作为GBR膜的可行性。当然Ag-nHA-nTiO2/PA66膜是否能成为优良的GBR膜,还需进一步深入研究。
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篇4
[关键词]纳米银;聚氨酯;负压封闭引流;创面修复
[中图分类号]R622[文献标识码]A[文章编号]1008-6455(2014)05-0353-03
Application of continuous vacuum-sealing drainage based on nano-silver/polyurethane wound repair materials in the treatment of wound
LI Yu-fei1,2,ZHAO Jian-ning3,ZHANG Wen-jun4
(1.Southern Medical Universiy, Guangzhou 510515,Guangzhou,China;2.The 455th Hospital of PLA, Shanghai 200052,China;3.Nanjing General Hospital of Nanjing Military Command,Nanjing 210002,China;4.Changzheng Hospital,The Second Military Medical University,Shanghai 200003,China)
Abstract:ObjectiveTo observe the effect of continuous vacuum-sealing drainage based on nano-silver/polyurethane wound repair materials in the treatment of wound.Methods28 cases of patients were bone complex wounds,the patients were randomly divided into observed group and control group,and 14 cases in each group. The control group using continuous vacuum-sealing drainage based on nano-silver/polyurethane wound repair materials.ResultsCompared with the control group, the wound healed well and had notable antibacterial effect,and wound healing time was shortened obviously in observed group. The difference was statistically significant (P
Key words:nano silver; polyurethane;vacuum sealing drainage; wound repair含纳米银聚氨酯敷料的持续封闭负压引流装置(Vacuum Sealing Drainage,VSD)是指,以含纳米银粒子涂层的普通聚氨酯(PU)泡沫填充于创伤表面,再将医用的生物半透膜覆盖,封闭创面,并将分布于聚氨酯泡沫内的引流管同外接负压源相连接,实现由点状引流转变为面状引流,从而使整个被覆盖的创面处于全封闭的负压引流状态。该装置能有效促进创面愈合、降低感染率、缩短治疗时间、减少治疗痛苦。2011年8月~2013年2月收治骨伤复杂创面患者28例,应用含纳米银聚氨酯敷料的持续封闭负压引流VSD装置治疗,取得良好的治疗效果。
1一般资料
患者28例,其中男19例,女9例;年龄15~67岁,平均年龄36岁。致伤原因,车祸伤21例,挤压伤5例,运动伤2例。创面分布于上肢、下肢以及所包含关节。其创面体表面积范围分布:4例小于1%,18例为1%~5%,6例大于5%。将所有28例患者,按统计学随机数字法进行分组,分配为观察组与对照组,每组各为14例。经分析,两组患者在性别、年龄、创伤类型、创伤程度等方面的差异均无统计学意义(P>0.05)。
2方法
2.1 治疗方法:28例患者入院后均对创面行0.9%生理盐水清洗,去除污物,并彻底清创,创面常规用0.5%碘伏消毒。
2.1.1 观察组:将特制的含纳米银聚氨酯VSD材料[1],修剪成与创面相一致的大小,将创面周围皮肤清洁干燥,利用医用半透膜覆盖敷料至创面边缘约2~3cm范围,保持材料与创面充分接触,不留死腔。将引流管接负压瓶,持续负压大小控制在400~600mmHg,以敷料收缩不留空气,质地变硬,并伴有液体通畅引流为度。持续负压引流约7~10天,创面肉芽组织生长活跃,取出VSD材料,创面植皮。
2.1.2 对照组:将创面彻底清创,覆盖大小与创面一致的无菌凡士林纱布,加压包扎,伤口隔日换药,更换凡士林纱布,术后约7~10天,打开创面敷料,可见创面渗出较观察组多,肉芽组织生长较好,创面植皮。
2.2 观测指标:对两组患者的骨伤复杂创面的创面恢复情况、创面愈合时间、创面感染情况、愈合后创面色素改变及瘢痕形成等情况进行观测统计。
2.3 统计分析:对观测数据应用SPSS软件,进行统计学分析,其中创面愈合时间进行t检验,细菌培养阴性率用χ2检验。
3结果
3.1 创面恢复情况
3.1.1 观察组:14例患者在一次使用该VSD敷料后,可见创面肉芽组织新鲜,组织外观呈鲜红的“草莓样”颗粒结构,新生毛细血管丰富,无明显水肿、渗出。一期直接游离中厚皮片移植均取得成功。使用含纳米银聚氨酯敷料组,创面干洁,创周炎症反应轻。创面换药时,敷料剥离容易,疼痛感较轻,瘢痕增生不明显,瘢痕形成较少,未见感染灶,植皮后随访3~6个月,创面色素改变轻。
3.1.2 对照组:14例患者在使用无菌凡士林纱布后,12例患者创面组织均出现不同程度的渗出,2例患者创面肿胀较明显,延迟愈合。创面换药剥离敷料时,患者疼痛明显,剥离困难。对患区植皮后随访3~6个月,受皮区均存在不同程度瘢痕增生,色素沉着明显。
3.2 创面感染情况:7天后创面细菌培养,观察组创面细菌感染率:无细菌生长12例,细菌清除率为85.7%。对照组:创面无细菌生长3例,细菌清除率为21.4%。说明含纳米银聚氨酯敷料的持续封闭负压引流装置能有效抑菌,P
3.3 创面愈合时间:见表1。治疗组能够使创面愈合时间提前,两组比较,差异具有统计学意义(P
4讨论
在临床治疗中选择好的外用药,不仅能够有效杀菌抑菌,还可较早促进创面组织生长,提供最佳愈合环境。同时,也须具备安全性高、毒副作用小、吸收快、使用方便等特点[2-3]。纳米银医用敷料,是应用纳米技术以银为原料精制而成的抗菌敷料[4-5]。目前,纳米银材料因其具有高表面积/体积比,以及独特的化学物理特性已成为新式抗菌制剂[6]。据报道,纳米银离子具有很强的穿透力与抗菌活性[7],且当纳米银粒子进入细菌细胞内,可在群落中心形成一个低分子量区域,细菌向该区域聚集,使DNA免受银离子损害,纳米银粒子能够有效攻击呼吸链、促进细胞分化,最终导致细胞的死亡。所有,纳米银粒子是通过向细菌细胞中释放银离子,而增强杀菌活性的[6,8]。另一方面,纳米颗粒因其独特的化学、光学和机械属性,在21世纪发展迅速。纳米颗粒显示出了卓越的抗菌活性,因其对金属微粒耐药的微生物、抗生素及耐药菌株所显示出的抗菌能力,使其越来越受到研究者的青睐[9]。
研究显示,采用银离子、金属银或者纳米银颗粒可用于治疗烧伤、制成牙科材料、不锈钢材料涂层、纺织面料、水处理及防晒乳液等,且对人体细胞毒性较低,具有高热稳定性以及低波动性[10]。应用含纳米银的敷料、药膏或者凝胶,可减少慢性伤口的细菌感染[11-12]。报道称含纳米银粒子的聚醋酸乙烯纳米纤维作为创面敷料,已显示出了卓越的抗菌性能[11]。
笔者应用的含纳米银聚氨酯敷料,与创面接触后持续释放纳米银粒子,通过有效抑制一系列硫基酶活性,从而达到抑菌、灭菌的作用,且纳米银抗菌谱广,不易产生耐药菌[13];另外通过持续负压引流的设计方式,能够确保聚氨酯敷料所覆盖的创面积液流畅有效地排出,从而减少敷料更换次数、减轻换药痛苦、预防伤口感染、促进创面愈合[13-14];根据临床对比研究,含纳米银聚氨酯敷料持续封闭负压引流术应用安全,效果更好,尤对严重复杂创伤患者软组织创面的早期治疗,是一种较为理想的治疗方式,值得推广应用。
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篇5
Factors of concentration of RSD, silver nitrate, steaming temperature and the dipping time were studied which affected the content of nanosilver and the whiteness of the finished silk, the optimum technology was showed in this article. The result of the inhibition zone and the antibacterial rate indicated that the silk fabric which was finished by the 5 times diluted optimum technology showed highly antibacterial effect.
在真丝绸的抗菌性能研究中,根据在位还原法原理,采用实验室自制多氨基化合物(RSD)还原Ag+,直接在真丝绸表面生成纳米银,通过测试与分析得出了整理真丝绸具有优良的抗菌性能。
1实验部分
1.1材料和设备
织物:桑蚕丝电力纺(64 g/m2)。
药品:多氨基化合物(简称RSD,实验室自制),硝酸银、硝酸均为分析纯(AR级以上),营养琼脂、营养肉汤均为生化试剂(上海中科昆虫生物技术开发有限公司),大肠杆菌和金黄色葡萄球菌(苏州大学生命科学学院)。
设备:KQ 250 DE型数控超声波清洗器,Ultrascan XE测色仪(美国HunterLab公司),WD 5型全自动白度仪(北京市兴光测色仪器公司),Vista MPX 电感耦合等离子体原子发射光谱仪(美国瓦里安公司),LRH 250A生化培养箱(广东省医疗器械厂),150 A生化培养箱、SHZ 82 A数显测速恒温摇床(苏州威尔实验用品有限 公司)。
1.2整理工艺
真丝绸浸入不同浓度的AgNO3与RSD的混合整理液中,采用二浸二轧工艺,汽蒸不同时间,水洗后直接晾干。
1.3测试方法
(1)织物白度
用WD 5型全自动白度仪测定织物白度。
(2)织物的吸收曲线
采用Ultrascan XE测色仪测量整理真丝绸表面不同波长处吸收值,10°视野,D 65 光源,试样折叠 4 层。
(3)织物上银含量
将 50 mg纳米银整理织物用 10 mL浓硝酸(65%)溶解,再用水稀释 10 倍。将得到的溶液用电感耦合等离子体原子发射光谱仪测量其在银的波段(328 nm)上的值,在此基础上计算织物上银的含量。
(4)抗菌效果耐洗性
参照FZ/T 73023 ― 2006《抗菌针织品》中附录C的简化洗涤条件及程序,对待测整理真丝绸进行 50 次标准洗涤。
洗涤条件及步骤:用 2 g/L标准合成洗涤剂,浴比 1∶30,水温 40 ℃ ± 3 ℃,投入试样,洗涤 5 min,然后,在常温下用自来水清洗 2 min,计为洗涤 1 次。
(5)织物抗菌性能
① 抑菌圈测试
参照FZ/T 73023 ― 2006《抗菌针织品》中附录E,以晕圈法测定织物的抗菌圈宽度。
② 抑菌率测试
参照FZ/T 73023 ― 2006《抗菌针织品》中附录D,以振荡法测定织物的抗菌性能。所用菌种为大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,试样的抗菌性能以抑菌率表示,按式(1)计算:
式(1)中:A为未整理织物上的活菌数,B为整理织物上的活菌数。
2 结果与讨论
由于银体系对织物进行抗菌处理时,很容易发生氧化,生成氧化银,使布面颜色发黑,所以将织物白度作为另一个评判指标,其中真丝空白样的白度为 90.79。
2.1不同工艺条件对真丝绸的影响
2.1.1RSD浓度对真丝绸的影响
取 0.085 g/L的AgNO3,分别与 100 mL浓度为 0.5、1、2、3、4 g/L的RSD溶液混合整理真丝绸,汽蒸时间为 30 min,浸渍时间为 5 min,得出试样依次记为a、b、c、d和e(图 1、表 1)。
从图 1 看出在波长 400 ~ 420 nm处,a、b、c、d和e存在明显的吸收峰,峰值随着RSD浓度的变化先增大后减小,但变化幅度不是很明显。由表 1 可知,随着RSD浓度的增加,真丝绸的白度不断下降。前者是因为RSD浓度较小时,结合到布面上的Ag+被全部还原成纳米银,但浓度过高时,由于布面的RSD量较多,其表面大量的氨基、亚胺基与Ag+络合成银氨络合物,作用力相对较大,汽蒸后部分被还原成纳米银,因此在吸收曲线上表现为增大后减小。后者是由于未被还原的Ag+被氧化成黑色的氧化银,以及纳米银本身呈现亮黄色,故织物的白度下降。
结合图 1 和表 1,根据银含量和白度对抗菌效果的影响,当RSD浓度为 2 g/L时,真丝绸表面纳米银的吸收峰值最高,且此时白度相对下降较小。因此,RSD浓度取 2 g/L为较优条件。
2.1.2AgNO3浓度对真丝绸的影响
取RSD浓度为 2 g/L,分别与 0.017、0.051、0.085、0.136、0.17、0.255 g/L的AgNO3混合整理真丝绸,浸渍时间为 5 min,汽蒸时间为 30 min,得出试样依次记为a、b、c、d、e和f(图 2、表 2)。
图 2 为汽蒸纳米银整理真丝绸在不同波长处的吸收值。从图 2 看出在波长 400 ~ 420 nm处,b、c、d、e和f存在明显的吸收峰(即为纳米银的吸收峰),且峰值随AgNO3浓度增加而逐渐增大,变化幅度比较明显。由表 2 可知,随着AgNO3体积的增加,真丝绸的白度不断下降。结合图 2 和表 2,根据银含量和白度对抗菌效果的影响,当AgNO3的浓度为 0.085 g/L时,真丝绸表面出现明显的吸收峰,且白度变化较小。因此,AgNO3浓度取 0.085 g/L时为较优条件。
2.1.3汽蒸时间对真丝绸的影响
取 100 mL的 2 g/L的RSD与0.085 g/L的AgNO3混合整理真丝绸,浸渍时间为 5 min,分别汽蒸 0、5、10、20、30、60 min,得到试样依次记为a、b、c、d、e和f(图 3、表 3)。
图 3 为汽蒸不同时间的真丝绸在不同波长处的吸收值。从图 3 看出在波长 400 ~ 420 nm处,b、c、d、e和f存在明显的吸收峰(即为纳米银的吸收峰),且峰值逐渐变大,变化幅度较明显。由表 3 可知,随着汽蒸时间的变长,真丝绸的白度下降非常明显,这是因为纳米银呈现亮黄色的缘故。根据汽蒸时间对产量,银含量对白度以及抗菌效果的的影响,由图 3 和表 3 知,汽蒸 30 min时,吸收峰值较高且白度变化相对较好。因此,汽蒸时间取 30 min为较优工艺。
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2.1.4浸渍时间对真丝绸的影响
取 100 mL的 2 g/L的RSD与 0.085 g/L的AgNO3混合整理真丝绸,分别浸渍 0、5、10、30、60 min,然后汽蒸 30 min,得到试样依次记为a、b、c、d和e(图 4、表 4)。
图 4 为不同浸渍时间的真丝绸在不同波长处的吸收值。从图 4 看出在波长 400 ~ 420 nm处,b、c、d和e存在明显的吸收峰,且峰值逐渐变大,变化幅度明显。从表 4 可知,随着浸渍时间的延长,真丝绸的白度下降非常明显,这是因为纳米银呈亮黄色,以及Ag+氧化成黑色氧化银。根据图 4 和表 4 知,浸渍时间在 5 ~ 30 min之间时,吸收峰值变化不明显,而在 5 min时,织物白度较好。因此,综合考虑,浸渍时间取 5 min为较优工艺。
综上所述,汽蒸纳米银整理真丝绸的较优工艺为:RSD浓度为 2 g/L,AgNO3浓度为 0.085 g/L,浸渍时间为5 min,汽蒸时间为 30 min。
2.2整理真丝绸的抗菌性能
2.2.1整理真丝绸的抑菌圈(图 5)
从图 5(I)和(II)看出,空白样品(平皿最中间样品,未经任何整理的真丝绸)的周围没有抑菌圈出现,而整理的真丝绸周围出现明显的抑菌圈,其中较优工艺整理织物对金黄色葡萄球菌的抑菌圈平均直径为 8.05 mm,大肠杆菌的抑菌圈平均直径为 8.85 mm;稀释 5 倍后整理织物对金黄色葡萄球菌的抑菌圈平均直径为 7.9 mm,大肠杆菌的抑菌圈平均直径为 8.3mm,说明汽蒸纳米银整理的真丝绸具有良好的抑菌效果。
2.2.2整理真丝绸的抑菌率
选用革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌中最具有代表性的两个菌种即大肠杆菌和金黄色葡萄球菌作为测试菌种,对采用较优工艺和较优工艺稀释 5 倍后整理的真丝绸进行抑菌率的测试(表 5)。
由表 5 可看出,经较优工艺整理后真丝绸的银含量达到 495.712 mg/kg,白度下降比较明显,但对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率达到 99.99%,经稀释 5 倍的整理液处理得到的织物上的银含量为 126.48 mg/kg,白度影响较小,且对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有优良的抑菌效果,其中金黄色葡萄球菌的抑菌率为 99.685%,大肠杆菌抑菌率为 99.986%。说明即使采用低浓度处理,整理后织物的抑菌效果仍然很好,且织物的白度下降不明显。
3结论
(1)在位还原纳米银整理真丝绸的较优工艺为:RSD浓度为 2 g/L,AgNO3浓度为 0.085 g/L,浸渍时间为5 min,汽蒸时间为 30 min。
(2)采用稀释 5 倍后整理的真丝绸具有优良的抗菌性能,对金黄色葡萄球菌的抑菌率为 99.685%,大肠杆菌抑菌率为 99.986%,且白度变化较小。
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篇6
此案起因于2011年12月,美国环保署批准HeiQ Materials公司在随后 4 年内可以销售纳米银并用于纺织面料,且要求该公司提供对人体健康与水生生物的资料数据。虽然美国环保署确认纳米银纺织品对幼儿并没有风险,但法院发现其不顾相关数据显示有引发潜在危险的事实,仍旧批准了这个申请。
近十几年来,纳米科技在全世界受到了广泛重视,被认为是提升国家未来核心竞争力和抢占未来制高点的重要领域之一。我国已成为纳米科技研发的大国。根据相关调查,2009年,我国在纳米研究方面的论文和专利数量已跃居世界第一。
随着纳米科技的快速发展,纳米材料已经开始应用于大众生活的多个方面,显示出巨大的发展潜力,纺织行业也有大量与之相关的基础和应用研究。由于纳米结构具有的特殊效应,纳米技术的安全性评估已成为全球性问题。
科学技术从来都是把“双刃剑”。纳米技术的正面效应和负面效应相互依赖、相互制约,在研究中处于同等重要的地位,其安全性研究是纳米科学内涵不可或缺的重要方面。
作为一个新兴投资领域,美国参众两院早在2003年就起草了一系列议案,要求政府提供资金就民用纳米技术对社会、经济以及环境造成的影响展开研究,并在为纳米技术研究投资之前加以审核。由此,世界范围内开始开展对纳米材料安全性评价的研究。由于纳米技术涉及多个学科,包括电子、生物、物理、化学等,其生物安全性评估研究仅凭单个学科几乎无法完成,需要多学科交叉共同完成。
在我国,纳米技术被纺织行业等传统产业视为转型升级的重要机会。无疑,这是一个重要的发展方向,但与此同时也成为一些商家进行产品推销的“法宝”。一批以“纳米技术”为宣传噱头的纺织服装产品不仅有混淆视听、欺骗消费者之嫌,其以“纳米”命名还招致了一些专业人士对其安全性的担忧。
篇7
包皮环切是泌尿外科常见的门诊手术。从世界范围来看,每 7个男性中就有 1个接受过包皮环切手术[1]。在美国,这一比例可以达到 80%[2]。包皮环切手术过程比较简单,但是疼痛是术后常见的问题,它对患者的正常生活造成一定影响,并且口服止痛药往往达不到理想的止痛效果。笔者总结多年的临床经验,通过改进手术方法、采用新型敷料、选择合适用药这三种方法可以有效缓解包皮环切术的疼痛。
1 改进手术方式。采用根部阻滞麻醉,在包皮的背腹侧边缘各夹一把止血钳,夹在内外叶分界线的外叶侧.. 0.3~0.5cm处,提取两钳,以一中弯止血钳自腹侧向背侧轻轻压挫一下,见有压痕为度,腹侧包皮尽量多留,背侧距冠状沟.. 0.5~1cm;以弯组织剪沿压痕自腹侧向背侧一刀剪下过长的包皮,且迅速推下,止血后即行缝合。以3-0细丝线自腹侧包皮系带处开始缝合,第一针常规皮肤缝合,第二针进入内侧后即行连续皮内缝合,至背侧时穿出皮肤一针,留.. 2~3cm的折返线,距出针点.. 1~2mm处再进入内侧,捻紧双股的折返线后,继续行皮内缝合,直到腹侧缝合起始点处穿出皮肤,与第一针线头打结。改进包皮环切术较传统的手术方法节省时间,患者痛苦减轻。皮内缝合法拆线方便,只要将背腹侧的皮肤外缝线剪断,左右两边分别抽出即可,也减轻了患者的痛苦。综上,改进式包皮环切术有手术速度快、痛感轻、出血少、伤口齐、刺激小、水肿轻、瘢痕少,且拆线方便、疼痛轻的优点。
2 采用新型敷料。用无菌盐水将纳米银医用抗菌敷料润湿后覆盖伤口,术后三天内每天换一次敷料,术后第 3天拆除纳米银敷料,换用普通无菌纱布覆盖伤口。银自古以来就被用于治疗感染、消毒、净化水。它对可能会污染伤口或人体体腔的各种细菌、真菌都具有杀灭作用。银可通过如下机制杀菌:损伤 DNA、活性氧自由基的氧化损伤、脱氢酶失活、菌体内容物泄漏和中断细胞信号转导[3]。银还具有促进伤口愈合、抗炎止痛的作用。银的止痛作用,可能与银的抗炎特性,减少致痛物质和炎性介质的释放,缓解炎症反应;及阻断离子通道,影响疼痛的传导有关。在我们的临床实践中发现,应用纳米银敷料的患者,术后第 1、2、3、5天的疼痛感明显轻于应用普通凡士林纱布的患者。
3 选择合适用药。用5%的聚维酮碘溶液消毒创面后,将复方多卡因乳膏涂于创面,用药时均匀涂抹,安药物说明书适量用药。外敷纳米银医用抗菌敷料,术后1周内1次/d,同时口服抗生素、乙雌酚等药物,并施以专科护理,如注意休息、衣裤宽松、保持切口清洁。由于该手术现均为门诊手术无需住院,且手术部位特殊,较敏感,易受外力、情绪等因素的影响,夜间休息时易,局部充血肿胀,导致疼痛加剧,出血增多,甚至切口崩裂,影响愈合[4]。以往常规的切口换药,仅注重清洁、消毒、保持干燥,疼痛剧烈者予以使用镇痛药,保证患者休息,患者易于成瘾,不利于其康复。复方利多卡因乳膏系外用药,由复方利多卡因和丙胺卡因两种酰胺类局部物混合而成,具有很强的渗透性,作用于皮肤下层痛觉感受器和神经末梢,通过阻滞神经冲动产生和传导所需的离子流而稳定神经细胞,从而产生局部麻醉作用,减轻疼痛。
术后镇痛不仅能减轻患者术后的痛苦,而且能提高患者自身防止围手术期并发症的能力。在长期的临床实践中证明:上述三种方法对于缓解包皮环切术后疼痛非常有效。
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篇8
【关键词】食品包装 纳米材料 食品贮藏
引言
纳米科学是20世纪末兴起的最重要的科技领域之一,因其在国计民生等诸多领域都产生了深远甚至革命性的影响,得到了各国政府的高度重视与投入。美国自1991年开始将纳米技术列为“政府关键技术”;我国将纳米科学研究列入“863计划”、“国家基金重大研究计划”等重点研究计划。伴随纳米科学理论日益成熟,纳米材料的应用领域不断扩大。纳米材料因其特殊的结构,产生了小尺寸效应、量子效应、表面效应(界面效应),具备卓越的光、电、热、磁、放射、吸收等特殊功能,在机械、电子、化工、包装、国防等领域有着广阔的应用前景。
1 纳米及纳米材料
1.1 纳米
纳米(nanometer)是一个长度单位,1 nm=10-9m,通常界定1-100nm的体系为纳米体系。由于这个尺度空间略大于分子的尺寸上限,恰好能体现分子间相互作用,因此,具有这一尺度物质粒子的许多性质均与常规物质相异,在这个领域中物质的性质有时既不能用经典力学、电磁学等加以解释,也不能用量子力学等理论来理解,需要一个全新的理论和视角。研究上述领域的客观规律的科学被称之为纳米科学。
1. 2 纳米材料
纳米材料根据构成材料物质属性的不同,可以分成金属纳米材料、半导体纳米材料、纳米陶瓷材料、有机纳米材料等,当上述纳米结构单元与其他材料复合时则构成纳米复合材料。纳米复合材料中包括无机一有机物复合、无机―无机复合、金属―陶瓷复合、聚合物―聚合物复合等多种形式。
1. 3 纳米包装材料
食品包装材料多由聚合物制成,如聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇(PET)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和聚酞胺(尼龙,PA)等,其制成包装材料透气性难以满足各式果蔬的呼吸强度,尤其当果蔬的呼吸强度很高时,大部分膜不能使包装内氧气和二氧化碳配比达到最佳。进入20世纪90年代,纳米材料及技术的应用发展,给聚合物包装材料的发展带来的巨大革新,纳米包装材料应运而生。
纳米包装材料主要是指应用纳米技术,通过对包装产品进行纳米合成、纳米添加、纳米改性,使其具有某一特性或功能的一类包装材料的总和。在食品包装领域,研究最多的纳米包装材料是聚合物基纳米复合材料PNMC(Polymeric Nano-Metered Composites),常用的聚合物有PA、 PP、 PE、PVC、 PET、 LCP等,常用的纳米材料有金属、无机物聚合物等无机系和有机系成分,通过扦层复合等技术将高分子聚合物和纳米材料复合。
2 纳米包装材料在食品贮藏中的应用
复合纳米包装材料的优良性质使其在食品包装领域广受欢迎,纳米抗菌性包装材料、纳米保鲜包装材料、纳米高阻隔性包装材料等已在食品包装中有了一定的应用,其中在食品保鲜领域中的应用研究已较深入。
采用纳米复合技术制成的新型包装材料聚酞钱-6塑料(NPA6)与传统的尼龙塑料相比,有更多的优越性。其氧气和二氧化碳的透过率降低了一半,水的透过率也下降了30%左右。用它来包装食品,如香肠、火腿、泡菜等,食物的变质程度更小,保质期更长。添加0.1 %~0.5%的纳米Ti02制成的包装材料可以防止紫外线引起的肉类食品的自动氧化变质,保护维生素和芳香化合物不受破坏,使食品保持新鲜。陈丽等人将纳米Ti02粒子和其它11种功能材料加入到PVC中研制出的保鲜膜,可使富士苹果的保存期延长到208天,同时对蔬菜也有较好的保鲜效果。
纳米银粉应用于食品包装中既有抗菌又有保鲜的作用,对细菌和霉菌等抗菌效果好、抗菌时间长,添加到食品包装材料中可保持长期的抗菌效果,且不会因挥发、溶出或光照引起颜色改变或食品污染;同时,纳米银粉具有对乙烯氧化的催化作用,在保鲜包装材料中加入纳米银粉,可将果蔬食品释放出的乙烯加速氧化,减少乙烯含量,达到果蔬保鲜的效果。
结语
用于食品包装中的纳米包装材料优于一般材料,其具有抗菌、低透氧率、低透湿率和阻隔二氧化碳等优点,且具有韧性强、耐磨性等机械加工性能,耐热性、透明度高、抗磁防爆等理化性能。因此纳米包装在食品包装领域中得到了快速的发展。
参考文献
[1]刘兴华,饶景萍.果品蔬菜贮运[M].西安,陕西科学出版社,1998.
篇9
聚乙烯(PE)作为通用树脂中产量最大、应用范围最广的品种,在包装领域中被广泛用作与内装物直接接触的材料。纳米粒子对PE材料抗菌性的优化研究,不仅对更好地维护产品质量,延长被包装物的货架期有着关键的作用,也为新型PE材料的开发与应用开拓了良好的前景。国内外学者在该领域的相关研究包括金属型PE/纳米抗菌包装材料[1],光催化型PE/纳米抗菌包装材料以及PE/纳米抗菌包装材料安全性的研究[2-3]。然而,研究中仍存在一些问题。本文旨在进一步深入分析探讨PE/无机纳米抗菌包装材料研究存在的问题及其解决办法。
2无机纳米抗菌剂种类及其作用机理
2.1金属离子抗菌剂
金属离子抗菌剂主要包括纳米银,铜,锌粉和纳米多孔材料(如沸石、硅胶、活性炭、磷灰石、麦饭石等)载银,铜,锌抗菌剂。其杀菌机理为:带正电的金属离子与带负电的细菌细胞膜依靠库仑引力牢固结合,金属离子穿透细胞膜进入细胞内与菌体酶蛋白的巯基结合破坏细菌合成酶的活性,使细胞丧失分裂增殖能力而死亡,达到杀菌目的。
2.2光催化抗菌剂
光催化抗菌剂主要包括纳米TiO2,ZnO,CaO等。其杀菌机理为:在紫外光的照射下,光催化抗菌剂的电子会发生跃迁,形成高活性的电子-空穴对,空穴和电子与抗菌剂表面吸附的H2O和O2发生反应,形成活性羟基、超氧离子、过羟基和双氧水,这四种物质都可与生物大分子及核酸大分子反应,对生物细胞结构引起广泛的损伤性破坏。
3PE/无机纳米抗菌包装材料的研究进展
3.1金属型PE/纳米抗菌包装材料
金属型PE/无机纳米抗菌包装材料的研究热点是载银抗菌包装材料。日本开发的银沸石纳米抗菌母料和瑞士CIBA公司推出的CibaIrgaguardB5000银系纳米抗菌剂,经试验研究表明将其添加至PE制品中可起到良好的抗菌效果。国内李喜宏等将含银纳米材料与PE共混,经吹塑制成保鲜薄膜,该薄膜具有广谱抗菌,长效抗菌的特点。
3.2光催化型PE/纳米抗菌包装材料
光催化型PE/纳米抗菌包装材料的研究热点主要为纳米TiO2和纳米ZnO抗菌材料。Maneerat等研究发现涂布纳米TiO2的PE膜能减缓果蔬贮存过程中的褐变及青霉菌引起的腐烂。付国柱研究表明加入纳米TiO2的PE薄膜,具有抗菌广谱、长效、安全稳定等性能,且锐钛型TiO2的抗菌性能明显优于金红石型TiO2。刘慧玲等用溶胶-凝胶法制备纳米LDPE/纳米TiO2薄膜,测得当抗菌粉体的添加量为3.0%时,薄膜抗菌率达到99.99%。项素云等研究表明纳米ZnO可赋予PE材料优越的抗菌性能,并且在不同光照条件下对材料的抗菌性能进行测定,证明了纳米ZnO的抗菌机理是离子溶出机理和光照氧化机理的共同作用的结果。
3.3PE/无机纳米抗菌包装材料的安全性
当前关于纳米抗菌材料健康危险度评价的信息很缺乏,仅美国环保局于2003年正式提出纳米颗粒或纳米材料对人类健康和环境存在潜在影响。国内周玲对PE/Ag2O纳米包装的使用安全性进行了评价,结果显示复合包装袋上负载的纳米银较稳定,具有较好的使用安全性。黄延敏[4]对PE/纳米材料迁移试验的研究结果表明,现行的通用扩散系数模型不适用于纳米材料的安全评价,需要完善现有的理论模型来适应纳米材料的研究。
4PE/无机纳米抗菌包装材料研究存在的问题与解决办法
PE/无机纳米抗菌包装材料的研究已成为塑料包装领域的一个研究热点,也是PE材料改性研究的一个重要发展方向。由于起步时间,研究条件等限制,我国此方面的发展水平与国际水平存在较大差距。结合目前的研究情况,我国PE/无机纳米抗菌包装材料的研究应针对以下几个问题进行深入探讨。
4.1纳米抗菌剂稳定性与分散性的问题
纳米抗菌剂自身的强催化活性导致其容易发生化学反应,如银离子易发生氧化还原反应而变色,这不仅会降低材料的抗菌性,还将导致PE材料外观产生变化。同时纳米抗菌剂极高的表面能导致生产时易出现团聚体,影响材料的各项性能,也制约了PE/无机纳米抗菌包装材料的产业化。因此,应对纳米抗菌剂的理化性质更深入的研究,并不断对制备方法进行优化改进,以研制出适合工业化生产的高稳定性PE/无机纳米抗菌包装材料。
4.2材料安全性的问题
国内关于纳米抗菌包装材料安全性评价的研究较少,尚未建立成熟的分析方法和相对完善的评价标准。抗菌剂迁移特性的定量研究还不多见。国内关于抗菌包装安全性方面的相关法规和标准也比较缺乏。因此加快相关分析方法体系的建立,督促标准的颁发和法规的制定对纳米抗菌包装材料的研发意义重大。
4.3抗菌功能的多样化的问题
目前PE/无机纳米抗菌包装材料的抗菌方式较为单一,研究集多种抗菌方式于一身的功能型抗菌材料,可充分发挥各种抗菌方式的优点,进一步提高和完善抗菌材料的性能。
4.4材料低成本多功能化的问题
纳米抗菌剂赋予PE材料良好的杀菌功能,同时也将对材料的其他包装功能造成影响。如改善力学性能,但降低材料透明度和热封强度,而对印刷适性的影响研究目前还处于相对空白状态。同时纳米抗菌剂较高的成本也制约了其更大范围的应用。探索各项性能最优平衡点及成本与技术最佳结合点是PE/纳米抗菌包装材料未来重要的研究方向。
5结语
篇10
【摘要】 目的采用美国国立卫生研究院(NIH)制定的慢性前列腺炎症状评分(CPSI)评价大黄泽兰栓的临床疗效。方法116例慢性前列腺炎(CP)患者随机分为两组,大黄泽兰栓组(治疗组)60例,纳米银抗菌凝胶组(对照组)56例,在治疗前、治疗4周后观察NIH-CPSI评分,进行疗效对比分析。结果两组总有效率分别为90.0%和82.1%,差异无统计学意义(P>0.05);两组治疗4周后,其CPSI总分、各亚评分与治疗前比较均明显下降,差异极显著(P
【关键词】 慢性前列腺炎 大黄泽兰栓
前列腺炎是成年男性常见的疾病,临床上分Ⅰ型为急性细菌性前列腺炎;Ⅱ型为慢性细菌性前列腺炎;Ⅲ型为慢性非细菌性前列腺炎/慢性盆腔疼痛综合征,其中Ⅲa型为慢性炎症性盆腔疼痛综合征,Ⅲb型为慢性非炎症性盆腔疼痛综合征;Ⅳ型为无症状性炎症性前列腺炎。慢性前列腺炎(CP)病机复杂病程缠绵,易反复发作。笔者在临床中发现, 在慢性前列腺炎治疗中用大黄泽兰栓(经验方)经直肠给药疗效明显。现报道如下。
1 资料
所有116例慢性前列腺炎病人均为200706~200804期间,在广西中医学院第一附属医院男科门诊就诊、具有完整病史、诊疗记录和实验结果符合美国国立卫生研究院前列腺炎症状问卷(NIH-CPSI)[1]所涉及的前列腺炎样症状患者为研究对象。所有病例排除以下情况:①急性前列腺炎患者和前列腺脓肿不能行前列腺按摩者; ②有心脑血管疾病及肝肾功能异常者;③前列腺液中培养出支原体或衣原体及淋球菌或尿液两杯法培养排除慢性前列腺炎者;④神经官能症患者;⑤NIH-CPSI症状总分在10分或10分以下者。所有病例采用NIH-CPSI量化症状。
116例患者随机分为大黄泽兰栓组(治疗组)60例和纳米银抗菌凝胶(邦列安)组(对照组)56例。治疗组年龄18~52岁,平均(29.2±5.5)岁。病程3个月~8年,平均(3.3±1.9)年;对照组年龄20~50岁,平均28.9±5.7岁。病程3个月~9年,平均(3.4±1.8)年。两组年龄、病程差异无显著性意义(P>0.1),具有可比性。
2 方法
2.1 治疗方法治疗组予大黄泽兰栓(经验方,主要药物组成:大黄10 g,泽兰10 g,黄柏10 g,白花蛇舌草10 g,丹参10 g,红花6 g,苏木4 g,王不留行10 g,乳香4 g,没药4 g,三棱8 g,水蛭6 g,皂角刺8 g),采用单味中药配方颗粒(免煎中药,由江苏省江阴市天江药业有限公司生产),混匀制成栓剂,10 g为1枚, 1次/d,晚间入睡前纳入内3~5 cm,连续用药4周,对照组给予纳米银抗菌凝胶(邦列安)局部治疗,给药方法同治疗组。治疗前及治疗后分别对治疗组和对照组临床有关症状进行观察并记录。
2.2 疗效标准《前列安栓治疗慢性前列腺炎的疗效和安全性》[2]中疗效标准。NIHCPSI评分减少90%以上为临床治愈;NIHCPSI评分减少60%~89%为显效;NIHCPSI评分减少30%~59%为有效;症状和体征未见明显变化,评分减少小于30%或无变化或加重为无效。
2.3 统计方法计数资料用χ2检验,计量资料以±s表示,用t检验。
3 结果
116例患者,用药期间除受试者有便意外均无明显不良反应发生,顺利完成临床试验。治疗结果见表1~2。大黄泽兰栓治疗组总有效率高于纳米银抗菌凝胶对照组,但其差异不显著 (P>0.05); 大黄泽兰栓治疗组总显效率(即痊愈率与显效率之和)高于纳米银抗菌凝胶对照组,差异极显著(P0.1);两组治疗4周后,其CPSI总分、各亚评分与治疗前比较均明显下降,差异极显著(P
4 讨论
慢性前列腺炎(CP)是青壮年男性极其常见的疾病,由于各种因素导致腺体长期充血,腺小管阻塞和腺体功能低下而出现尿急尿频、尿痛,尿道滴白,会疼痛,性功能减退等症状,同时又是难治病,临床表现较复杂,多迁延难愈,容易复发,在西医方面病因尚未完全明确,多认为与感染,免疫异常,尿液返流,性生活无规律等相关。由于前列腺自身组织结构的特点,在用药上要求严格,多数药物很难在前列腺里达到有效浓度,所以疗程长,病人难以坚持用药,疗效多不满意,严重影响着病人的生活质量。Shafik等研究发现,直肠下段的痔静脉丛与泌尿生殖静脉丛之间有2~6条小的痔生殖静脉相交通,这些交通支将直肠回流的静脉血液单向输送到前列腺周围的泌尿生殖静脉丛[3]。从解剖角度看,前列腺周围淋巴网主要在前列腺的后方,部分淋巴网与直肠有着丰富的交通[4]。采用直肠给药能使药物通过静脉系统淋巴系统较集中地分布于前列腺附近部位,药物直达病灶,使前列腺内能达到有效药物浓度并持续较长时间,因而比传统口服给药疗法效果更好,疗程更短,使用更方便,对胃肠肝肾的影响更小,更能使患者接受,大黄泽兰栓即是一种直肠给药的中药栓剂。
祖国医学认为本病属于“精浊”“淋证”及“腹痛”等范围。在中医方面整体与局部辨证相结合,治疗慢性前列腺炎有明显的优势及特色,大黄泽兰栓中以大黄、泽兰活血祛淤利湿,除痈肿疮脓共为君药;用黄柏、白花蛇舌草清热利湿解毒,相当于现代医学的抑制细菌生长,阻断炎症介质形成等,减缓尿频、尿急、尿痛、尿道滴白症状;丹参、红花、苏木、王不留行、乳香、没药活血祛淤止痛,改善患者的前列腺局部血液流变学特征,降低血液黏稠度,改善血液循环,使纤维化组织软化,减少前列腺充血,促进炎性病灶的吸收,炎症逐渐消退,使各种症状消除,尤其是患者会阴和腰骶部胀痛症状可明显减轻或消除;水蛭、三棱、皂角刺破气破血祛顽痰,促进淤浊痰湿排出,疏通前列腺腺小管,使炎性分泌物得以排泄以促进前列腺炎症的改善,腺体功能的逐渐恢复,从而提高患者的生活质量。临床观察证实,大黄泽兰栓在改善症状和客观指标等方面均具有较好临床效果。
另外,对于本病的治疗,除坚持用药外,还应要求患者避免会的长时间受压,如避免长时间骑车,久坐,禁酒,禁食辛辣刺激性食物,安排合理的性生活,多饮水,不憋尿,克服不良生活习惯等。这些对于疾病的治愈和防止复发,有着重要的意义。
参考文献
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[2] 贾金铭,薛慈民,张蜀武,等.前列安栓治疗慢性前列腺炎的疗效和安全性[J].中华男科,2001,7(6):417.