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《天津理工大学》 2012年
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纳米材料对细菌的生物效应研究

覃春丽  
【摘要】:纳米材料(Nanomaterials,简称NMs)的生物效应研究已有大量相关报道,主要是通过研究NMs对动物、植物、微生物的生物效应,探讨NMs对生态环境及人体的潜在危害。微生物中利用藻类测试NMs的毒性报道较多,而对于细菌毒性测试相对较少,因此不能全面地评价NMs对整个生态系统的毒性效应。本文通过研究NMs对细菌的毒性效应,探讨NMs对微生物系统的危害,旨在从微生物系统层面为NMs的生态毒理效应提供一定的科学依据。本文研究的主要内容及结论如下: (1)采用平板计数法、光密度值法、MTT法三种不同方法测试NMs对常用指示菌大肠杆菌的生长抑制率。结果表明,三种测试方法测得的NMs对细菌的毒性效应趋势基本一致,但是操作繁琐程度、灵敏性、重复性各不相同。其中MTT法操作简单,重复性好,可以较好地运用于NMs对细菌的毒性测试中。 (2)主要选取微生物生态系统中三种常见的细菌(革兰氏阴性大肠杆菌、革兰氏阳性枯草芽孢杆菌及革兰氏阳性金黄色葡萄球菌)作为受试物测试NMs的微生物效应,探讨了MTT法测试枯草芽孢杆菌及金黄色葡萄球菌细胞活性的可行性及具体实施过程中的实验条件。通过MTT法考察了不同种类NMs及同种不同粒径NMs对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌及金黄色葡萄球菌的生物毒性,利用半数效应浓度(EC50)值比较了不同NMs的毒性大小。结果表明:随着NMs浓度的增加,其对细菌的毒性逐渐增强;不同种NMs生物毒性大小不同,对于纳米氧化物,其毒性大小顺序为:nZnO nTiO_2nFe_3O_4 nSiO_2 nFe_2O_3;对于载银材料,有Ag-doped nZrP Ag-doped nTiO_2;对于纳米银分散液,有SNP-1 SNP-2;不同粒径的同种NMs毒性大小不同,粒径越小,NMs毒性越大;同种NMs对不同细菌的毒性大小不同,其中NMs对枯草芽孢杆菌的毒性最大,对金黄色葡萄球菌的毒性最小。 (3)通过考马斯亮蓝法测定了菌液蛋白质含量的变化,并通过电导率法测试了菌液电导率的变化,以此探讨了NMs对细菌细胞膜通透性的影响;通过细胞膜是否受损探讨了NMs的抑菌机理。结果表明,NMs对细菌细胞膜通透性有一定影响,而且不同NMs对细菌细胞膜通透性影响不同,同种NMs对不同细菌细胞膜影响程度不同。 总之,NMs对细菌具有一定的毒性效应,其毒性大小与NMs种类和粒径等因素有关,且对不同细菌的生物效应不同。通过研究NMs对细菌的生物效应能够为NMs的微生物效应提供充分的依据。
【学位授予单位】:天津理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TB383.1

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