细菌感染性疾病一直是倍受重视的全球性健康问题,抗生素作为细菌感染性疾病的传统治疗手段,其滥用导致了大量耐药菌的产生,也使难治性感染病例越来越多。大气压低温等离子体和纳米氧化锌一直以来都是沿着各自的道路独自发展,以解决生物医学中相同的一系列挑战。纳米氧化锌的生物效应来源于其光催化产生的活性物质,以及在组织内的靶向性和渗透性,但其生物细胞毒性仍然是一个不确定性的因素。大气压低温等离子体的生物效应来源于其高度电离所产生的带电粒子、受激发的原子和分子、各种活性物质物质、紫外线、自由电子等成分,但是它们与活组织的相互作用通常是局部的,穿透能力有限。本论文采用常见的致病菌金黄色葡萄球菌为实验对象,通过对大气压低温等离子体与纳米氧化锌协同杀菌作用机制的研究,一定程度上解决两者在生物医学领域中存在的生物细胞毒性和作用范围局限性的问题,同时为开发新的杀菌方式,减少抗生素的使用,抑制耐药菌株的产生提供了新的研究方向。本论文主要研究结果包括以下三部分:一、水溶性纳米氧化锌对金黄色葡萄球菌的杀菌效应及机制研究。本研究采用表面被氨基修饰的水溶性纳米氧化锌处理金黄色葡萄球菌,评估了水溶性纳米氧化锌颗粒对金黄色葡萄球菌胞内ROS水平、细胞膜电位、细胞形态及细胞凋亡特征的影响。研究结果表明水溶性纳米氧化锌通过静电作用牢牢地吸附在金黄色葡萄球菌表面,使其胞内ROS水平上升,细胞膜电位下降,最终诱导金黄色葡萄球菌发生细胞凋亡。二、大气压低温等离子体联合水溶性纳米氧化锌对金黄色葡萄球菌的杀菌效应及协同作用方式研究。本研究通过Chou-Talalay方法对大气压低温等离子体联合水溶性纳米氧化锌对金黄色葡萄球菌的杀菌效果进行了联合指数分析,研究结果表明大气压低温等离子体与水溶性纳米氧化锌在短时间内具有协同杀菌效应。三、大气压低温等离子体与水溶性纳米氧化锌对金黄色葡萄球菌的协同杀菌机制研究。本研究评估了大气压低温等离子体与水溶性纳米氧化锌协同处理对金黄色葡萄球菌胞内ROS水平、细胞膜电位、细胞凋亡特征、细胞形态及内部结构的影响,并对大气压低温等离子体处理后的水溶性纳米氧化锌溶液的氧化还原电位、p H、RONS(过氧化氢、羟基自由基、硝酸盐、亚硝酸盐)含量以及溶液的吸收光谱进行检测,研究结果表明水溶性纳米氧化锌浓度较高时,其与大气压低温等离子体的主要协同机制为大气压低温等离子体增强水溶性纳米氧化锌的杀菌效应,促进了金黄色葡萄球菌细胞凋亡过程的发生;水溶性纳米氧化锌浓度较低时,主要协同机制为水溶性纳米氧化锌增加了大气压低温等离子体处理后溶液中的RONS含量,从而增强了大气压低温等离子体对金黄色葡萄球菌的杀菌效应。