納米銀作為金屬銀的一種格外形狀,是指粒徑在1~100nm之間的金屬銀微粒構(gòu)成的粉體。因為其顆粒極其細(xì)小,外表積較大,使其具有明顯的外表效應(yīng)、量子標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)和量子地道效應(yīng),因而使納米銀具有超強(qiáng)的活性及滲透性,其滅菌作用是通常銀的數(shù)百倍。別的,因為納米標(biāo)準(zhǔn)的金屬銀的外表電子特性,它能夠與細(xì)菌的蛋白質(zhì)分子上的疏基、胺基等吸電子基團(tuán)構(gòu)成配體,然后進(jìn)一步增強(qiáng)了抗菌作用。納米銀是一類新式抗菌劑,具有強(qiáng)壯抑菌、滅菌作用及其廣譜的抗菌活性,具有傳統(tǒng)無機(jī)抗菌劑無法比擬的抗菌作用,無耐藥性,安全性高。跟著抗生素的細(xì)菌耐藥性日益嚴(yán)重,納米銀在消毒滅菌范疇的研討和運用越來越遭到了廣泛的注重。

人類發(fā)現(xiàn)銀有廣譜滅菌作用已有很長時刻,早在遠(yuǎn)古時代,就有用銀器寄存食物,避免細(xì)菌成長的記載112。跟著科學(xué)技術(shù)的前進(jìn),大家發(fā)現(xiàn)銀是一種安全的廣譜性滅菌資料,其運用也逐步推行開來?，F(xiàn)在臨床上大家已廣泛運用磺胺嘧啶銀、氟哌酸銀、鋅銀乳膏、磺胺嘧啶銀膠原蛋白膜、輻照氟銀豬皮等醫(yī)治燒傷燙壞以避免綠膿菌等細(xì)菌的繁殖,硝酸銀水溶液作為眼科消炎、銀汞合金作為牙科資料及含銀水溶液醫(yī)治牙痛、膠態(tài)銀在婦科洗劑中均運用廣泛。在平時生活在中也可用載銀活性炭或銀絲編織過濾器凈化飲用水等。

納米銀抗菌劑的抗菌機(jī)理：納米銀因為其構(gòu)造單元標(biāo)準(zhǔn)介于微觀物質(zhì)和微觀原子和分子之間,體現(xiàn)出格外的外表效應(yīng)、小標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)、量子標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)和微觀量子地道效應(yīng),能夠輕易地進(jìn)入病原體122;納米銀粒子標(biāo)準(zhǔn)小,外表所占的體積百分?jǐn)?shù)大,外表的鍵態(tài)和電子態(tài)與顆粒內(nèi)部不一樣,外表原子配位不全等致使外表的活性方位添加,具有了作為抗菌劑的基本條件;具有很強(qiáng)穿透力,能全面充沛觸摸并進(jìn)犯病原體,然后體現(xiàn)更強(qiáng)的生物效應(yīng),具有安全性高,抗菌規(guī)模廣,持續(xù)滅菌時刻長等長處132。納米銀的抗菌功用特別對致病的的桿菌、球菌、絲菌的殺滅作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的銀離子滅菌劑142。納米銀微?？蓺⑺兰?xì)菌、真菌、支原體、衣原體等致病微生物。

納米銀抗菌劑的作用首要包含3個環(huán)節(jié):1與致病菌代謝酶中的巰基聯(lián)系,使酶失活172;o與露出的細(xì)菌細(xì)胞壁發(fā)作肽聚糖反響,構(gòu)成可逆復(fù)合物,使細(xì)菌不能將氧和能量轉(zhuǎn)運進(jìn)細(xì)胞;?與致病微生物中的DNA聯(lián)系,致使DNA構(gòu)造變性,按捺DNA仿制182。此外,納米銀又對錯抗生素類抗菌劑,細(xì)菌對銀離子不發(fā)生耐藥性192,是一種具有長效的抗菌劑。

2 納米銀的制備
納米銀制備技術(shù)一直是研討者廣泛注重的熱門。納米銀的制備辦法首要分為直接制備法和直接制備法兩大類1122。1直接法是指直接從通常的銀單質(zhì)制備納米銀顆粒,直接法又可分為真空氣體冷凝法、濺射法、激光高溫焚燒法、機(jī)械研磨法等。這些直接制備辦法可較大量地制造納米銀粒,且制備的顆粒純度較高,但需要在低壓惰性氣體氛圍中和專業(yè)的設(shè)備內(nèi)生成,質(zhì)料本錢也較高。o直接法也稱復(fù)原法,是指將銀離子復(fù)原然后得到納米銀顆粒。依據(jù)所用復(fù)原劑或復(fù)原辦法的不一樣,可分為三類:物理復(fù)原法、化學(xué)復(fù)原法和生物復(fù)原法。

物理復(fù)原法包含光量子復(fù)原法、超聲波復(fù)原法、微波法等。董紹俊等提出了構(gòu)成粒徑為納米級和微米級銀的辦法1132。必定粒徑的納米銀在檸檬酸鹽中經(jīng)過發(fā)光源介導(dǎo)成長構(gòu)成,構(gòu)成的納米銀是均勻粒徑為25~1073nm和厚度為10~22nm的單晶體,這些粒子的光學(xué)面內(nèi)偶極的電漿子共振從458-2400nm都可被調(diào)諧。選用對照試驗研討其增加機(jī)理發(fā)現(xiàn),構(gòu)成的溶液中過量的檸檬酸鹽是操控納米銀長寬比的要害。相似溶液中外表活性劑或者聚合物,在構(gòu)成的納米銀粒子中,檸檬酸鹽離子也能夠被動態(tài)吸收和在必定的條件下促進(jìn)納米銀地增加。

化學(xué)復(fù)原法包含銀氨配離子復(fù)原法,電化學(xué)復(fù)原法,微乳膠或反膠團(tuán)法等。Rong-TarngWu等1142選用有機(jī)堿催化復(fù)原辦法制備高濃度和安穩(wěn)懸浮液的納米銀。在甲醛復(fù)原劑中參加硝酸銀,用有機(jī)堿三乙胺做為催化劑,低分子量有機(jī)化合物硫代水楊酸作為保護(hù)劑,該辦法制備得到的納米銀均勻粒徑小于10nm。參加過量的三乙胺因與硫代水楊酸構(gòu)成了胺鹽而有助于該混懸液的安穩(wěn)。該法制得的納米銀免受其他金屬離子的污染,合適用于半導(dǎo)體工業(yè)中。陳慶元等1152在十二烷硫/酸鈉(SDS)四元微乳中自拼裝和操控構(gòu)成必定的粒徑和形狀的納米銀,一起論述了納米銀的構(gòu)成機(jī)理和探討其板狀構(gòu)造。試驗中,選用紫外光譜,TEM和SEM辦法來描繪納米銀的形狀學(xué)和構(gòu)造。成果標(biāo)明,外表活性劑SDS分子不只能夠在外表構(gòu)成保護(hù)層避免集結(jié),并且像模板一樣去定向粒子構(gòu)成銀器,這在片狀銀粉的構(gòu)成中體現(xiàn)著很首要的作用。

物理或化學(xué)復(fù)原法因為所需試驗條件簡略、本錢低、節(jié)能等長處而得到很好的運用。但其所用的化學(xué)試劑在必定程度上對人體或環(huán)境都有損害,有的安穩(wěn)劑或分散劑甚至有致癌性,因而安全和綠色生產(chǎn)過程的生物復(fù)原法應(yīng)運而生 1122 生物復(fù)原法包含天然資料復(fù)原法和微生物體系法。

選用生物學(xué)的辦法來制備納米銀,因其更具生物相容性和環(huán)境友好性等長處,在制藥工程及生物醫(yī)學(xué)(如腫瘤醫(yī)治,藥物運送,抗菌與消毒等)方面將有極為寬廣的開展遠(yuǎn)景,但選用微生物體系制備納米銀的反響條件不如物理、化學(xué)法反響那樣易于操控,因而微生物的挑選、改性或培育條件需進(jìn)一步深入研討。運用生物學(xué)辦法大規(guī)模地生產(chǎn)納米資料是往后納米技術(shù)研討的主題 1122 。S.Basavaraja等 1162 選用半裸 鐮刀菌胞外生物構(gòu)成辦法構(gòu)成納米銀。運用生物學(xué)環(huán)保的辦法構(gòu)成金屬納米粒已開展變成納米生物技術(shù)的一個首要分支。該試驗在硝酸銀水溶液中寫入半裸鐮刀菌的過濾液,進(jìn)行Ag+到Ag0的反響,得到安穩(wěn)性好和晶狀的納米銀,其粒徑為10~60nm,且為球狀體。

納米銀的運用
納米資料因其粒徑急劇減小,比外表積、外表能和外表張力都極度增大,一起具有體積效應(yīng)和量子標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng),使其在光、熱、電、磁、機(jī)械性和化學(xué)特性等方面體現(xiàn)出不一樣于傳統(tǒng)資料的特性。納米銀微粒所具有的抗紫外線、吸收可見光和紅外線、高強(qiáng)度和耐性、杰出的導(dǎo)電性或靜電屏蔽效應(yīng)、抗菌、滅菌、除臭等優(yōu)異功用。納米銀?？咕鷦┊?dāng)前首要用作抗菌織物,如抗菌紗布,用于醫(yī)治燒傷、燙壞(如創(chuàng)可貼)和外科手術(shù)紗布。美國生產(chǎn)的納米銀織物(商品名:ACTI-COAT)其抗菌功用高于可溶性銀離子,也優(yōu)于已面世60余年的無抗藥性的磺胺嘧啶銀。納米銀現(xiàn)已廣泛運用于抗菌資料的制備,市場上現(xiàn)已呈現(xiàn)抗菌陶瓷資料、抗菌涂料以及抗菌織物等各種功用性商品。

這些年,納米銀也運用到婦科疾病的醫(yī)治中。納米銀婦人外用抗菌器由PEG-6000、卡泊姆等醫(yī)用高分子資料和極少量的納米銀構(gòu)成。當(dāng)抗菌藥片進(jìn)入陰道后,敏捷溶解,醫(yī)用高分子資料在黏膜上構(gòu)成格外保護(hù)膜1172,能夠輕易地進(jìn)入病原體,與細(xì)胞代謝中的硫基聯(lián)系,使代謝要害酶失活,然后殺滅微生物1182。近年研討標(biāo)明,納米銀顆粒能夠和病原體的DNA堿基聯(lián)系,并構(gòu)成穿插連接,置換了嘌呤和嘧啶中相鄰氮之間的氫鍵,使DNA變性,不能仿制,使細(xì)菌失活1172。納米銀婦人外用抗菌器對輕、中度緩慢宮頸炎有明顯作用,特別對有生育需要的年青緩慢宮頸炎病人更有運用價值。陳粹1192等對納米銀凝膠加重組牛堿性成纖維細(xì)胞成長因子(bFGF)醫(yī)治燒傷后剩余創(chuàng)面的作用作了調(diào)查,標(biāo)明醫(yī)治組創(chuàng)面愈合時刻與對照組比較,有明顯含義的區(qū)別;醫(yī)治組醫(yī)治1周后創(chuàng)面細(xì)菌轉(zhuǎn)陰率為59%,對照組為4%,區(qū)別有十分明顯含義(P<0101),作者得出了納米銀凝膠有較強(qiáng)的抗感染作用,毒副作用小,與bFGF聯(lián)合運用可有用加快剩余創(chuàng)面愈合的定論。

當(dāng)前,以納米銀抗菌非織造布為質(zhì)料的各種醫(yī)用、清洗、日用和工業(yè)用途的抗菌商品現(xiàn)已連續(xù)上市。國內(nèi)市場上成功推出了以納米銀創(chuàng)傷貼、納米銀燒燙壞貼和具有兩層防護(hù)作用的納米銀抗菌口罩等。這些年,先后開發(fā)了納米銀抗菌清洗巾、納米銀清洗護(hù)墊、納米銀抗菌紙尿褲等并推向市場。新近開發(fā)的有納米銀抗菌除臭襪子和各類空調(diào)抗菌過濾介質(zhì)、抗菌揩布、抗菌地拖、抗菌濕巾等。在大家對清洗保健日益注重的今日,納米銀以優(yōu)異的抗菌效能,其商品和運用越來越廣泛。

納米銀還可運用到抗菌內(nèi)墻涂猜中。抗菌內(nèi)墻涂料可有用按捺和殺滅環(huán)境中的有害病菌,下降環(huán)境微生物對人體的損害,進(jìn)而到達(dá)清洗環(huán)境的意圖,對保護(hù)人類健康,改進(jìn)生活環(huán)境具有十分首要的含義。無機(jī)抗菌劑在安全性、持久性、廣譜抗菌性、耐熱性等方面存在優(yōu)勢,克服了通常的涂料防霉滅菌劑運用毒性較大,易溶出,耐熱、耐久功用差的缺陷,日益遭到大家注重。陳麗瓊1202等以納米銀溶膠為抗菌劑制得納米銀抗菌內(nèi)墻涂料。選用紫外-可見分光光度計對納米銀溶膠的構(gòu)造進(jìn)行表征,一起對其形狀、粒徑巨細(xì)及散布、安穩(wěn)性、抗菌功率及制得的抗菌內(nèi)墻涂料的理化功用、抗菌性等進(jìn)行了研討。成果標(biāo)明,納米銀溶膠是一種抱負(fù)的抗菌資料,制得的抗菌涂料具有優(yōu)異的抗菌功用。

在許多抗菌離子中,Ag+具有抗菌廣譜、滅菌率高、不易發(fā)生抗藥性的特色,與無機(jī)抗菌載體的聯(lián)系變成新式抗菌資料研討的一個首要方向。其間,以納米二氧化鈦為載體的復(fù)合銀系無機(jī)抗菌劑的呈現(xiàn)體現(xiàn)了無窮的優(yōu)越性1212。因為納米Ag/TiO2復(fù)合抗菌資料的外表、界面和小標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)等特性,使此種功用資料的光功用、熱功用、力功用得到很大進(jìn)步,假如將其到參加高聚物、陶釉和纖維等資猜中制成多種功用資料,能夠用于涂料、造紙、化纖、塑料、橡膠和食品包裝等職業(yè),運用遠(yuǎn)景十分寬廣。

翟羽1222選用物理和化學(xué)辦法將托瑪琳與納米銀聯(lián)系起來,研發(fā)了納米銀/托瑪琳復(fù)合資料。納米銀/托瑪琳復(fù)合資料在功用性纖維上的開發(fā)及在服裝、床上用品上的運用,不只能滿足大家對保溫暖漂亮的需要,更能起到保健作用。能夠防止人體心血管疾病的發(fā)生,對高血脂、高血壓及關(guān)節(jié)炎的病人均有輔佐醫(yī)治作用,特別適用于亞健康人群。該作用現(xiàn)已成功運用于納米銀/托瑪琳系列化妝品所用的無紡布中,并取得了較為滿足的作用。

納米銀的缺陷 納米銀資料作為抗菌劑具有許多長處,從長期運用的成果來看,通常被以為運用銀是安全的,但在不加保護(hù)劑的常規(guī)條件下,納米銀資料容易發(fā)作顆粒集合而失掉納米特性,或被氧化為棕色的氧化銀,這些都會影響該資料的抗菌作用。別的,關(guān)于處于納米級的含銀資料,它與生物體觸摸是不是會發(fā)生一些負(fù)面的效應(yīng),對正常細(xì)胞是不是也具有殺傷作用等涉及到納米銀作為抗菌資料自身的生物安全性疑問。

納米銀資料與通常銀資料比較,其物理、化學(xué)性質(zhì)均發(fā)作了很大變化,所以對其運用安全性更需進(jìn)行從頭評估。鐘金棟等1232為了斷定納米銀資料的抗菌作用及其運用安全性,進(jìn)行了納米銀資料對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌殺滅試驗作用的調(diào)查,并經(jīng)過小鼠急性毒性試驗和家兔肌膚刺激性試驗以評估其運用安全性。試驗成果發(fā)現(xiàn),新鮮制備的納米銀資料比經(jīng)過放置的該種資料抗菌活性要高的多;經(jīng)過小鼠急性毒性試驗和家兔肌膚刺激性試驗證明了該資料的運用安全性,為此種一起具有殺毒、抗菌作用的無機(jī)資料的進(jìn)一步開發(fā)化奠定了基礎(chǔ)。

納米銀在醫(yī)藥清洗范疇的運用,其間含納米銀的醫(yī)療器械(如敷料、婦科用藥、抗菌導(dǎo)管和宮內(nèi)節(jié)育器等)與人體最為密切觸摸。運用此類商品的安全性也遭到了大家的注重,因為這類生物資料直接與人體觸摸或植入體內(nèi),當(dāng)前有一些文獻(xiàn)報導(dǎo)了這類納米資料有關(guān)的潛在不良生物學(xué)效應(yīng)124,252。陳丹丹1262等為研討納米銀對人體的潛在不良生物學(xué)效應(yīng),把等量的納米銀和微米銀植入大鼠背部皮下組織三個月后,運用等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)剖析的辦法測定了大鼠不一樣臟器中銀元素的含量。成果發(fā)現(xiàn),銀元素在大鼠各臟器的積蓄程度鈉米銀組均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于微米銀組,證明了納米銀和微米銀在大鼠體內(nèi)具有不一樣的散布特色,納米銀具有潛在的不良生物學(xué)效應(yīng)。納米銀關(guān)于納米標(biāo)準(zhǔn)的生物效應(yīng),特別是毒理學(xué)與安全性疑問,當(dāng)前尚無清晰的定論。咱們應(yīng)當(dāng)從分子、細(xì)胞、全體這三個水平上體系的研討納米顆粒,包含納米銀對生物體健康的影響。

5 結(jié)語 當(dāng)前抗菌資料首要有天然抗菌資料、有機(jī)構(gòu)成抗菌資料和無機(jī)抗菌資料。通常來說,天然抗菌資料具有安全性高的長處,然而其遍及壽數(shù)較短、耐熱性差、不易進(jìn)行再加工;有機(jī)構(gòu)成抗菌資料具有抗菌規(guī)模廣、滅菌速度快等長處,可是通常來說其毒副作用相對較大、易水解、運用壽數(shù)短;納米銀是一種無機(jī)抗菌資料,從當(dāng)前大家對納米銀的研討與開發(fā)狀況看,其具有安全性高、耐熱性好、抗菌規(guī)模較廣、持續(xù)滅菌的有用期長等長處。恰是因為納米銀抗菌資料具有上述特性以及納米資料自身具有的量子效應(yīng)、小標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)和極大的比外表積特性,然后招引許多的研討者予以研討和開發(fā)。