【摘 要】
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由于抗生素滥用导致的致病菌耐药性使得新型抗菌药物的开发刻不容缓。硼纳米片作为一种新型的二维纳米材料,有着大的比表面积、高药物负载量和优异的光热转换性能,在抗菌领域具有广阔的前景。然而制造硼纳米片的制备仍然面临着剥离困难的问题。同时硼纳米片在水体系中分散性较差,也严重影响了硼纳米片在抗菌领域的应用。因此,本文探究了不同方法及条件制备超薄硼纳米片,并构建了以硼纳米片为基础的一系列具有光热及NO控释性能
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由于抗生素滥用导致的致病菌耐药性使得新型抗菌药物的开发刻不容缓。硼纳米片作为一种新型的二维纳米材料,有着大的比表面积、高药物负载量和优异的光热转换性能,在抗菌领域具有广阔的前景。然而制造硼纳米片的制备仍然面临着剥离困难的问题。同时硼纳米片在水体系中分散性较差,也严重影响了硼纳米片在抗菌领域的应用。因此,本文探究了不同方法及条件制备超薄硼纳米片,并构建了以硼纳米片为基础的一系列具有光热及NO控释性能的硼基复合材料,研究了其结构及在抗菌和伤口愈合领域的应用。其主要结果如下:(1)硼纳米片(B NSs)的制备。采用微波水热法和超声辅助液相剥离的方法,通过添加刻蚀剂或表面活性剂等助剂,分别制备了超薄二维硼纳米片。以表面活性剂为助剂的超声法成功制备了厚度5 nm左右且尺寸均一的硼纳米片,达到最高的光热转换效率为22.16%。并探索得到了最佳的剥离条件。利用紫外可见光谱等方法验证得到,制备得到的硼纳米片具有良好的稳定性。(2)壳聚糖及一氧化氮供体负载的硼纳米片(B-QCS-BNN6)的制备及性能研究。在超薄硼纳米片表面修饰上带正电荷的季铵化壳聚糖及一氧化氮供体BNN6,制备出一种复合纳米抗菌材料B-QCS-BNN6。纳米片带正电荷的表面可以有效提高其稳定性和水分散性能,并截留带负电荷的细菌,提高其稳定性和水分散性能。一氧化氮供体BNN6的负载效率在21%左右,在808nm激光辐照下B-QCS-BNN6纳米结构其光热转换效率高达22.03%。红外激光照射导致体系温度升高会促进一氧化氮的可控释放,对E.coli和S.aureus等模型细菌的有效杀灭率达99.9%,且PTT和NO联合作用下通过增强伤口组织再上皮化、增加胶原沉积和促进新生血管形成,显著加速MRSA感染创面的愈合。(3)硼纳米片复合水凝胶(GPB-BNN6)水凝胶的制备及性能研究。用巯基聚乙二醇对剥离后的硼纳米片进行修饰,将BNN6功能化硼纳米片接枝到甲基丙烯酸酯改性明胶(Gel MA)水凝胶中。Gel MA含量为10%的GPB水凝胶抗压性能为83.56 kpa,且硼纳米片显著影响了复合水凝胶的溶胀率和降解速率。在808 nm激光辐照下硼纳米片含量1‰的GPB-BNN6水凝胶十分钟能够达到68.1℃的高温,并促进一氧化氮的定向可控释放,对E.coli和S.aureus等模型细菌的有效杀灭率高达99.9%,有着更加优异的生物相容性。GPB-BNN6纳米片介导的PTT和NO联合作用下通过增强伤口组织再上皮化、增加胶原沉积和促进新生血管形成,显著加速MRSA感染急性创面的愈合。
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