双响应型纳米复合材料用于协同抗菌治疗及促进口腔颌面部感染伤口愈合.pdf

中文摘要

双响应型纳米复合材料用于协同抗菌治疗

及促进口腔颌面部感染伤口愈合

研究背景：

口腔颌面部感染是指细菌等病原体入侵并定植在口腔颌面部后，细菌释放毒

力因子，对口腔组织造成直接损伤，和/或引起宿主的炎症反应，对局部组织造

成间接损伤。因为其位置较为暴露，同时颌面部区域重要器官集中、血运丰富，

如果不能得到有效治疗，势必会对患者生理、心理造成严重影响，甚至威胁生命。

目前，口腔颌面部感染常用治疗方法主要是清创配合抗生素治疗，但这种治疗方

法创伤大，又易造成细菌耐药，因此，迫切需要寻求一种新的治疗方法。

近年来，光动力治疗（photodynamictherapy，PDT）、声动力治疗（sonodynamic

therapy，SDT）、光热治疗（photothermaltherapy，PTT）作为非侵入性、不引起

耐药性的快速杀菌的治疗方法引起了研究者的广泛关注，这几种方法的联合应用

还能起到取长补短的效果。二氧化钛（titaniumdioxide，TiO）既可以作为光敏

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剂，又可以作为声敏剂，但是二氧化钛的带隙很宽（3.0-3.2eV），这使得其只能

被紫外光（ultraviolet，UV）激发。但是紫外光不仅穿透深度浅，更重要的是紫

外光对生物是有害的，甚至可能会引发皮肤癌。此外，二氧化钛产生活性氧

（reactiveoxygenspecies，ROS）的效率低，抗菌效果有限。

实验目的：

制备一种聚多巴胺（polydopamine，PDA）修饰的介孔二氧化钛纳米药物

（mTiO@PDA），使其能够在近红外光（nearinfrared，NIR）和超声（ultrasound

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sound，US）的双重激发下发挥PTT/PDT/SDT多功能协同抗生物膜效应。通过

体内和体外实验研究mTiO@PDA在口腔颌面部细菌感染中的抗生物膜及促进

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组织修复的效果，并对复合纳米材料抗细菌生物膜的机制进行深入探索。

实验方法：

1.采用改良的溶胶-凝胶法合成TiO，并高温煅烧得到mTiO。采用在Tris-

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HCl缓冲液（pH=8.5）中避光常温搅拌的方法合成mTiO@PDA纳米复合物。

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2.通过透射电子显微镜（transmissionelectronmicroscope，TEM），紫外-可

见光吸收光谱（ultraviolet–visiblespectroscopy，UV-vis），X射线衍射（X-Ray

Diffraction，XRD），X射线光电子光谱（X-RayDiffraction，XPS），密度泛函理

论（densityfunctionaltheory，DFT）等手段对所合成的纳米粒子进行表征，并测

试了纳米粒子的PDT、PTT、SDT效果。

3.通过体外实验（CCK-8实验）、体内实验（重要器官组织苏木精-伊红染

色、主要血液生化指标检测、纳米粒子在体内代谢荧光）评价了mTiO@PDA的

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细胞毒性和生物安全性。

4.通过生物膜菌落形成单位（colonyformingunits，CFU）实验、生物膜活

/死染色、扫描电子显微镜（scanningelectronmicroscope，SEM）、细菌蛋白和核

酸渗漏实验探究了mTiO@PDA对致病性大肠杆菌（Escherichiacoli，E.coli）