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抗菌納米材料對病原菌抗菌效果的實驗觀察

來源:《中華醫學研究雜志》 作者:趙林,李芊,陳佩文,張 泉,崔偉光,梁 朝 2008-12-27

摘要: 【摘要】 目的 通過測定最高殺菌濃度和最低抑菌濃度觀察抗菌納米材料對病原菌大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、綠膿假單胞菌和白色念珠菌的抗菌效果。結果 抗菌納米材料對大腸桿菌,金黃色葡萄球菌、綠膿假單胞菌的MBC在108 cfu/ml以上,對白色念珠菌為105 cfu/ml以上。抗菌納米材料S1、S2和CuO粉對4種病原菌的MIC為1。......


【摘要】  目的 通過測定最高殺菌濃度和最低抑菌濃度觀察抗菌納米材料對病原菌大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、綠膿假單胞菌和白色念珠菌的抗菌效果。方法 試管稀釋法。結果 抗菌納米材料對大腸桿菌,金黃色葡萄球菌、綠膿假單胞菌的MBC在108 cfu/ml以上,對白色念珠菌為105 cfu/ml以上。抗菌納米材料S1、S2和CuO粉對4種病原菌的MIC為1.0%以下,其中S1的效果較好,MIC均<0.5%。ZnO粉對大腸桿菌的MIC為1.0%,其余均達到2.0%。 結論 抗菌納米材料對病原菌抗菌作用明確,具有一定的抗菌譜、其敏感性也較好。作為一類新型抗菌材料在臨床醫學中具有應用前景。

【關鍵詞】  納米抗菌材料;最高殺菌濃度(MBC);最低抑菌濃度(MIC)

 Experimental observation of antibacterial effect of nano-antibacterial materials for the pathogens

    ZHAO Lin, LI Qian, CHEN Pei-wen, et al.Jiangxi Institute of Medical Sciences, Jiangxi 330006,China

    【Abstract】  Objective  By measuring the maximum bactericidal concentration (MBC) and the minimum inhibitory concentration (MIC), anti-bacterial effect of nano-antibacterial materials were observed for the pathogens such as E. coli, SA, PA and CA. Methods  Test tube dilution method was used.Results  MBC of nano-antibacterial materials were over 108 cfu ml-1 for E. coli, SA and PA. MBC were over 105 cfu ml-1 for CA. MIC of nano-antibacterial materials S1, S2 and CuO powder were less than 1.0 percent, S1 was better and its MIC was less than 0.5 percent for the pathogens. MIC of ZnO powder was 1.0 percent for E. coli and 2.0 percent for others.Conclusion  Nano-antibacterial materials have definitely antibacterial effect for the pathogens and have applied foreground as for a class of new antibacterial materials in medicine clinic.

    【Key words】  antibacterial nano-materials; maximum bactericidal concentration (MBC); minimum inhibitory concentration (MIC) 

    抗菌納米材料是在納米技術出現后產生的一類新型具有抗菌功能的材料。與傳統抗菌劑相比具有安全、耐久、不會產生耐藥性和廣譜等優點。近年來,已有許多具有抗菌作用的納米材料應用于紡織、醫學、衛生制品等行業[1~3]。為觀察抗菌納米材料對病原菌的抗菌效果,本試驗選用4種抗菌納米材料作為抗菌劑進行了最高殺菌濃度和最低抑菌濃度的測定,并對其抗菌能力進行了初步探討,現報告如下。

    1  材料與方法

    1. 1  抗菌納米材料和抗菌劑的制備  抗菌納米材料為納米無機抗菌材料S1、S2,納米ZnO粉和CuO粉。用普通營養液體培養基配制成2.0%的混懸液,對倍稀釋成1.0%、 0.5%、0.25%和0.125% 共5個濃度的混懸液作為抗菌劑。高壓滅菌后取1.8ml分裝試管。白色念珠菌用沙氏液體培養基制備。

    1.2  受試菌株和菌液制備  受試菌株為本室保存大腸桿菌(ATCC25922),金黃色葡萄球菌(ATCC26112)、綠膿假單胞菌(ATCC17504)和白色念珠菌(ATCC90029)。細菌純化培養后接種普通營養液體培養基,經計數制成109cfu/ml的菌液。并以對倍稀釋法稀釋成108、107、106 cfu/ml共4個濃度作為受試菌液。白色念珠菌以沙氏液體培養基制備成106、105、104cfu/ml的菌液。

    1. 3  最高殺菌濃度(MBC)測定  取各濃度菌液0.2ml接種至1.8ml 2.0%濃度的抗菌劑及未加抗菌納米材料作為對照的培養基中,37℃培養作用24h后畫線接種普通營養瓊脂平板培養觀察判斷抗菌劑對不同濃度病原菌的最高殺菌濃度。        

    1.4  最低抑菌濃度(MIC)的測定  取各濃度抗菌劑1.8ml接種0.2ml其最高殺菌濃度的菌液及未加抗菌納米材料的培養基中37℃培養作用24h后挑取培育物接種普通營養瓊脂平板再次培養24h,經畫線接種平板觀察確定各抗菌劑的最低抑菌濃度。

    2  結果

    2.1  抗菌劑對病原菌最高殺菌濃度的測定結果  見表1。

    2.2  抗菌劑對病原菌最低抑菌濃度的測定結果  見表2。 表1  抗菌劑對病原菌MBC的測定結果表2   抗菌劑對病原菌MIC的測定結果

    3  討論

    本試驗使用的病原菌為標準菌株,抗菌納米材料經電子顯微鏡觀察和測量其微粒粒徑,達到納米尺寸,符合試驗要求[4]。試驗使用2.0%濃度的抗菌劑對病原菌進行最高殺菌濃度的測定結果中,4種抗菌劑對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和綠膿假單胞菌的MBC都在108cfu/ml以上,對真菌白色念珠菌在105 cfu/ml以上。在最低抑菌濃度的測定中,抗菌劑S1、S2和CuO粉對4種病原菌的MIC為1.0%以下,其中S1的效果較好,其MIC均<0.5%。ZnO對大腸桿菌的MIC為1.0%,其他均達到2.0%。抗菌劑S1、S2和CuO對綠膿假單胞菌和白色念珠菌的MIC為1.0%以下。結果表明抗菌納米材料對病原菌的抗菌作用比較明確,具有一定的抗菌譜,其敏感性也較好。同時也可看出不同抗菌納米材料對不同病原菌的抗菌能力也存在差異、對綠膿假單胞菌和白色念珠菌作用較為有限。ZnO的抗菌能力在其含量達2.0%時才能對金黃色葡萄球菌,綠膿假單胞菌和白色念珠菌起作用。提示抗菌納米材料在實際應用中應當注意種類的選擇,添加的量和使用范圍。

    自德國物理學家Gleiter在1984年成功地研制納米材料以來[5]目前已開發出許多具有抗菌、除臭、消毒和保健功能的納米材料[6]。為評價抗菌納米材料對病原菌的抑制/殺死效果,我們選擇4種抗菌納米材料作為抗菌劑對病原菌大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、綠膿假單胞菌和白色念珠菌進行了最高殺菌濃度和最低抑菌濃度的測定,為在以后的臨床醫學應用中提供實驗依據。   

【參考文獻】
  1 忻賽君.納米抗菌織物的開發及抗菌性能研究.上海紡織科技,2005,33(1):31-32.

2 朱菁,張美鈺.潔悠神長效抗菌劑用于激光術后創面的觀察.應用激光,2002,22(4):443-446.

3 劉維良,陳汴錕.納米抗菌粉體的制備與應用研究.江蘇陶瓷,2002,35(1):23-25.

4 虞功清,趙林.抗菌納米材料的電鏡觀察.中華醫學研究雜志,2004,4(12):385-386.

5 Biminger R,Gleiter H, Klein HP, et al . Nanocrystalline Materials: An Approach to a Novel Solid Structure with Gaslike Disorder Phys.Lett.A, 1984,102:365-369.

6 林冠發,王云芳.納米材料及技術在生物醫學領域中的應用.咸陽師范學院學報,2002,17(4):31-34.


作者單位:江西南昌,江西省醫學科學研究所微生物室 江西南昌,江西省第一人民醫院藥劑科


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