MXene的界面修饰及其光热抗菌应用

众所周知,细菌在自然环境中的分布非常广泛,很多恶劣环境下依然有适应性很强的细菌生存,而很多细菌是引发疾病的原因,使得治疗细菌疾病是一个不可免得的问题,抗生素在发现之初便在抗菌上表现出惊人的效果,但是由于抗生素在初期的无节制使用,使得很多的细菌产生了抗药性,如今已经成为一个覆水难收的局面,严重威胁着人们的健康,是当今全球都要认真面对的问题。抗药性的产selleck AMG510生使得一些感染性的疾病治疗更加困难,甚至在用药不当时会使得病情恶化。因此,我们迫切需要研发出新型的抗菌药物和新的抗菌策略来应对已经产生抗药性的细菌。MXene材料是二维纳米领域应用很广的材料之一,其二维层状结构使之具有很大表面积;元素构成以及独特的结构使其具有优异的光热和光电子性能,具有较高的生物相容性,丰富的反应位点增加了其表面修饰、扩展能力加工的可能,使其在生物医药等多个领域中具有非常高的应用潜力。本文探究了MXene材料在近红外光的照射下通过光热性能抗菌的性能,探究新的复合抗菌剂,分别对MXene进行修饰或改进,并对其抗菌性能做出评测。本论文的研究内容如下:(1)以Mo_2Ga_2C作为MAX前驱体来制备二维纳米片Mo_2CT_x,由于盐酸的刻蚀能力明显弱于氢氟酸,就使得在刻蚀时间和温度上的调整尤为重要。并通4-二甲基吡咯和对硝基苯甲醛合成带有硝基的硼二吡咯(BODIPY),然后将硝基还原成氨基得到氨基BODIPY,最后通过Mo_2CT_x与BODIPY质子化正电荷BODIPY之间的静电相互作用制备了BODIPY-MXene纳米片。使用MDL-Ⅲ(808nm,1.5 W·cm~(-2))激光器光源对样品的光热性能进行测试,通过对数据的分析计算得到光热转化率为42.6%,同时对其光动力能力进行了测试发现,其光催化产生单线态氧的能力较单一的BODIPY有一定的提高,先通过悬浮液共培养进行光热杀菌,再用稀释平板测定BODIPY-MXene对金黄色葡萄球菌(S.aureus)和大肠杆菌(E.coBelnacasan纯度li)的光照杀菌性能,得到的结果显示,单独的Mo_2CT_x具有较好的光热抗菌能力,在浓度100μg·m L~(-1)时两者的抗菌性能都能达到接近百分之百,并且在相对较低的一个浓度梯度75μg·m L~(-1)修饰后的BODBayesian biostatisticsIPY-MXene纳米片与之相比抗菌能力有一定的提高。(2)以Ti_3AlC_2作为MAX前驱体来制备需要的Ti_3C_2T_x,再和柠檬酸和谷胱甘肽原物共混后在高温高压下对Ti_3C_2T_x纳米片负载的碳量子点,得到CQD(碳量子点)-MXene。使用MDL-Ⅲ(808 nm,1.5 W·cm~(-2))激光器光源对样品的光热性能进行测试,通过对数据的分析计算得到光热转化率为59.8%,先通过悬浮液共培养进行光热杀菌,再用稀释平板测定CQD-MXene对金黄色葡萄球菌(S.aureus)和大肠杆菌(E.coli)的光照杀菌性能,在没有激光照射的情况下,其对细菌的生长基本没有影响,因可以分析得到其本省抗菌能力较弱,在添加808 nm激光光照后,当其浓度为120μg·m L~(-1)杀菌效率达到及接近百分之百。