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纳米ZnO抗菌性能的研究人字拖舱面属具汽车香座消磁线圈海鳗养殖Frc

发布时间:2023-12-18 22:41:46 阅读: 来源:膨化厂家
纳米ZnO抗菌性能的研究人字拖舱面属具汽车香座消磁线圈海鳗养殖Frc

纳米ZnO抗菌性能的研究

摘要:因为经紫外线照射的纳米ZnO具有强大的氧化能力并能降解多种有机化合物,逐渐在渔业生产、疾病治疗及医疗器械中得到研究及应用。本文采取定性法、试管法及抑菌圈法研究阳光照射、荧光照射及无光照条件对纳米ZnO抗菌性能的影响,并对结果进行比较分析。结果表明:纳米ZnO的抗菌性能随含量增加而增加,同时表明阳光照射能加强其抗菌性能。

关键词:纳米ZnO;抗菌性能;实验

纳米材料因其颗粒尺寸的细微化而具有独特性质及新的规律,如量子尺寸、表面效应和局域场效应、耦合效应等特性使其成为许多研究领域的研究热点[1]。纳米ZnO以其表面积大,表面活性高,且具有较高的热稳定性、化学稳定性以及优良的光学、力学和电学特性,使其在量子器件、特种精细陶瓷、太阳能利用、环保催化剂、医药、化妆品等方面有着广泛的研究和应用前景。因为经紫外线照射的纳米ZnO具有强大的氧化能力并能降解多种化合物,逐渐在渔业生产、疾病治疗及医疗器械中得到研究及应用[]。本文采用不同的实验方法检测在不同实验条件下纳米ZnO的抗菌性能,并对最终结果进行比较和分析,以期对其抗菌性能做一定量定性分析。

1材料与方法

1.1实验材料

纳米ZnO粉末及清洁剂成品,由青岛科技大学材料与环境科学学院纳米研究所提供。实验所用菌种为普通的白色枯草杆菌菌种。

1.2定性实验

(1)取灭过菌的装有5ml的液体培养基试管,对白色枯草芽孢杆菌进行接种。然后置于恒温37℃的培养箱中培养6h。

(2)在显微镜下用血球计数板计数。然后用无菌水做倍比稀释,使细菌浓度为105个菌/ml。

(3)把5个不同浓度的样品(分别是含纳米ZnO抗菌剂0%、0.5%、1%、2%、5%的清洁剂,下同)以及一个无清洁剂的空白对照样放在培养皿中,然后将(2)得到的菌液滴到固体样上。

(4)将(3)的实验样品放在50cm高,30W的荧光灯下直接照射4h。另外再作日光照射4h,无光照射4h二个实验对照组。

(5)用沾有无菌生理盐水的棉棒在(4)培养的样品上擦拭,然后再分别均匀涂到培养基平皿上。置37℃,恒温培养箱中培养24h,观察结果并记录。

1.3试管法

(1)取5个盛有液体培养基2ml的无菌试管分别加入不同浓度的样品(同上),另取一支做空白对照。

(2)用培养6h的白色枯草杆菌菌液0.1ml,分别加入以上6支试管中。

(3)将(2)6支试管放在50cm高,30W荧光灯下,垂直照射6h。另外再作日光照射 4h,无光照射4h二个实验对照组。

(4)在每支已照射的试管中吸取0.1ml放入9cm无菌平皿中,用涂布棒涂均匀,放入37℃恒温培养箱中24h培养,观察结果并纪录。

1.4抑菌圈法

(1)将倒好固体培养基并凝固的培养皿中加入培养了6h的菌液0.1ml,涂匀。

(2)用打孔器打孔(直径6mm),孔内加入不同浓度的样品(同上)以及无清洁剂的空白对照样。

(3)将培养基在50cm高,30W荧光灯下,垂直照射6h后放入恒温37℃培养箱培养24h。另外再作日光照射4h,无光照射4h二个实验对照组。

2结果与分析

2.1纳米ZnO抗菌定性实验结果与分析

由表1可看出在阳光照射条件下,纳米ZnO的抗菌效果最好,且0.5%和1%两种浓度下明显高于荧光照和无光照。从表中可以看到随着纳米ZnO浓度的增大,菌落数越来越少,为了能直接的看出纳米ZnO对细菌的抗菌性,笔者引用了杀菌率[6]的概念。表1纳米ZnO抗菌定性实验结果(cfu/皿)

杀菌率=(实验前的活菌数-实验后的活菌数)/实验前的活菌数×100%

依据公式和表1可计算出不同浓度ZnO的杀菌率,见图1。由图可看出每条曲线都是以上升趋势出现,且坡度逐渐变缓,斜率越来这多是现有的注塑技术难以或不可能的越小。即纳米ZnO抗菌效果在浓度为0~5%范围时逐渐升高,到达浓度2%时抗菌率已接近100%。即使浓度再大于2%抗菌率依然是接近或达到100%。从最小浓度0.5%看起,纳米ZnO已经有了相当好的抗菌性,拨码开关所以从0.5%~5%的硬盘浓度时杀菌率上升坡度较小。

图1三种条件下纳米ZnO杀菌率与ZnO浓度关系的对照

2.2纳米ZnO抗菌试管法结果与分析表2纳米ZnO抗菌试管法实验结果(cfu/皿)

从表2中可看出,纳米ZnO试管法抗菌实验效果较好,在直径为9cm的培养皿中,随着纳米ZnO浓度的增大,菌落数逐渐减少。浓度到2%时达到抗菌要求。不含纳米ZnO的清洁剂对照也有抗菌作用,但作用较弱。而且结果也显示阳光照射下抗菌作用最强。

2.3纳米ZnO抗菌抑菌圈法结果与分析

细菌在培养皿中,在产品的质量检测当中发挥侧重要作用能够迅速生长,但由于材料具有抗菌能力,细菌在样品的周围很难生长,因此在材料的周围会出现一个明显的细菌禁止圈,即抑菌圈。样品的抗菌性能由抑菌圈的大小来评价,抑菌圈的直径越大,表明该材料的抗菌效果越好;反之,则表明该材料的抗菌效果越差。由表3可看出抑菌圈的直径随着纳米ZnO的浓度的增大而增大。表3纳米ZnO抗菌抑菌圈法实验结果(mm/皿)

2.4结论

(1)三种方法均表明纳米ZnO有较强的抗菌性能,且浓度越高其抗菌性越强;阳光照射下有利于提高其抗菌性能。纳米ZnO浓度达2%时,抗菌率已接近100%,这为纳米ZnO在实际应用中的添加量给出了一个参考值。

(2)抑菌圈法较为简便直观既可定性又可定量,但结果不如前两者明显。

(3)每种方法均有其优点和缺点,可以综合应用以期得到可靠的结果。

3讨论

3.1纳米ZnO抗菌作用机理的探讨

ZnO作为传统的无机抗菌材料之一,与细菌接触时,锌离子缓慢释放出来,由于锌离子具氧化还原性,并能与有机物(硫代基、羧基、羟基)反应,可以与细菌细胞膜及膜蛋白结合,破坏其结构,进入细胞后破坏电子传递系统的酶结合并与DNA反应,达到抗菌的目的。同时其抗菌能力与其表面的空穴数量有关,当其表面具有尽可能多的空穴时,就会产生更多的电子,同时空位也可直接参与反应,从而使其具有更高的杀菌性能。

纳所以欧盟新标准米ZnO粉体除具有传统ZnO的抗菌作用外,由于粒子粒径达到纳米级,具有纳米粒子特有的表面界面效应,表面原子数量大大多于传统粒子,可增加ZnO与细菌的亲和力,提高抗菌效率。而在紫外光照射条件下,其抗菌性能增强,可能是因为ZnO的禁带宽度为3.2eV[7],在紫外光照射下,价带中的电子会激发到导带,形成自由移动的带负电的电子(e-) 和带正电的空穴(h+),可以激活水和空气中的氧为活性氧,活性氧具有强化学性,能与细菌中的有机物发生氧化还原反应而杀死细菌。同时,粒径越小,纳米ZnO的抗菌性能越强。

3.2纳米ZnO的研究前景

现在人们的物质生活水平日渐提高,对健康的要求越来越高,物美价廉又有强抗菌性的材质将会得到进一步广泛而深入的研究。纳米ZnO是一种光催化剂,阳光照射、荧光照射、剂量增加都有利于提高其抗菌性能。其热稳定性好、对人体及动 物体无副作用,在医疗产品及其它有抗菌要求的产品中有良好的生产及应用前景。有报导称纳米Ti02能够降解细菌体内毒素[8],在医用产品中有很大的应用前景,但纳米ZnO是否有此功用,还需进一步研究。

参考文献

〔1〕Haro Poniatowski E,RodirguezTalavera R,etal.CrystallizationOf NanosizedtamcParticles Preparedbythesol-gel process〔J〕.s,1994,9(8):

〔2〕徐瑛,苏汉桥,彭善堂等.ZnO超细粉的制备及其抗菌性能研究〔J〕.环境科学与技术,2003,26(增刊):

〔3〕 唐胜利,刘志苏.纳米技术与肿瘤治疗〔J〕.国外医学,肿瘤学分册,2002,(8):283

〔4〕刘福春,韩恩厚,柯伟.纳米复合涂料的研究进展〔J〕. 材料保护,2001,34(2):

〔5〕张宇,葛存旺,虞伟等. 无机纳米抗菌剂用于医用无菌纱布的研究〔J〕. 东南大学学报,2001,3l(2):

〔6〕余锡宾,王桂华.二氧化钛纳米微粒的制备与光催化活性〔J〕.化学研究与应用,2000,2:

〔7〕袁方利,李晋林. 超细氧化锌合金带的制备和应用新进展〔J〕. 材料导报,1998,12(6):

〔8〕SunadaK,Kiduchi Y et aI.Bactericidal and Detoxification Effects of Ti02 Thin Film Photocatalysts〔J〕.Environmental Science & Technology.1998,32(5):(end)

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