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抗菌材料的研究现状综述

时间:2019-02-20 21:18来源:毕业论文
随着人类社会的飞速发展,当今社会对卫生安全问题也日益重视,抗菌材料的应用也随之越来越广泛,但不同应用领域对材料抗菌特性的要求各有不同。如处理日常饮用水不仅要求去除

随着人类社会的飞速发展,当今社会对卫生安全问题也日益重视,抗菌材料的应用也随之越来越广泛,但不同应用领域对材料抗菌特性的要求各有不同。如处理日常饮用水不仅要求去除水中游离细菌,还要求防止粘附于材料表面的细菌再次生长,以免其二次释放游离性菌体或胞内毒素污染水质;应用于口腔生物的新型材料需要防止细菌污染形成龋齿生物膜,与此同时又不能破坏由多种有益细菌组成的口腔微生物环境,以防止微生物生态系统失衡导致其他新的问题。抗菌材料也是一把双刃剑,其如果未得到合理的使用,不但不能够实现有效抗菌,还可能会造成更为严重的危害。抗菌材料一般针对是由多种菌株组成的微生物体系,其粘附、生长、繁殖及形成生物膜的过程也非常复杂[2,3]。我们需要设计出一种抗菌能力及特性能够适应各种现实复杂环境的创新型高效能的抗菌材料,使之有效、广泛应用于各个科学领域,这样才有可能从根本上解决有害微生物的污染问题。33439
广义上来讲,我们一般把具有抗菌或杀菌功能的材料通称为抗菌材料。理想的抗菌材料一般应具有高效、广泛、长效、安全无毒等特点。在自然生活中,大部分材料本身并不具备抗菌性能,这使得它们在一些领域中的应用受到了很大的限制。解决这些问题的途径有两种:一是合成新的具有抗菌性能且能满足应用需要的材料;二是对当今现有的材料进行表面修饰改性,赋予材料抗菌性能。显然后者比较理想,在满足各要求的前提下,更为经济可靠。根据细菌感染的机理,目前人们主要通过两种方式对材料进行表面修饰改性:一是改变材料表面的物理化学性质,阻止细菌黏附在材料表面,使之具有抗粘附能力;二是在材料表面固定杀菌基团,以某种方式杀死材料表面及周围的细菌从而取得抗菌效果。论文网 源自$六l维,论:文w网)加7位QQ3249^114 www.lwfree.cn
目前制备抗菌材料的主要方法是在不溶性载体上载附高浓度的抗菌基团,继而得到难溶性抗菌材料,当有害细菌通过载体时将其杀灭[4]。此类材料与我们日前常用的一些小分子抗菌剂相比有以下几个明显的优点:(1)将抗菌介质载附在疏水性载体表面,容易形成局部性高浓度,这可以大大缩短接触抗菌的时间;(2)由“相似相溶”原理,疏水性的细菌在水溶液中会吸附到不溶性材料与水的两相交界面上,这增加了细菌体和抗菌成分的接触几率和时间;(3)抗菌介质一般只在载体表面形成高浓度,水中的残留量很少,因而其本身不会对环境造成污染。
普通材料表面的微生物污染(如下图1.1所示)主要包括以下三个步骤:(1)细菌吸附到材料表面并发生粘附;(2)粘附于材料表面的细菌快速生长、繁殖并开始分泌胞外聚合物;(3)细菌菌落慢慢扩大,分泌的胞外聚合物相互粘连,从而在材料表面会形成一层致密的生物膜。这些由胞外聚合物聚合而成的生物膜不但会为后期细菌提供良好的附着点,还能保护细菌抵御抗菌剂的杀灭作用。根据上述污染过程可以相应的设计出三种类型的抗菌材料:(1)抗粘附型抗菌材料。在材料表面引入具有抗粘附性能的聚合物高分子,预防细菌的初始粘附[5,10];(2)接触型抗菌材料。将抗菌基团整合在相关材料载体表面,通过和细菌直接接触杀灭细菌[7,8];(3)释放型抗菌材料。在材料中添加或在其表面修饰覆盖释放性的抗菌剂,通过释放有效成分杀死材料表面及附近的细菌[6,9]。接触型抗菌材料和释放型抗菌材料也可以归结于同一类,统称为杀菌型抗菌材料。
 材料表面生物膜形成过程示意图 抗菌材料的研究现状综述:http://www.lwfree.cn/yanjiu/20190220/30554.html
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