【摘 要】
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目的探究p MBA-Au NCs团簇抗菌机制及基于此构建的Au NCs@Cu复合体对耐药菌的疗效和Au NCs-Cu2+-M4+涂层对内植物相关感染的防治能力。方法SEM、TEM、AFM、UV-vis、XPS表征合成的材料的理化性质;稀释涂板法、最低抑菌浓度、细菌生长曲线、Live/Dead染色探究材料的抗菌效果;TEM、HAADF-STEM、EDS、NPN摄取实验、膜电位检测探究材料抗菌机制;H
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目的探究p MBA-Au NCs团簇抗菌机制及基于此构建的Au NCs@Cu复合体对耐药菌的疗效和Au NCs-Cu2+-M4+涂层对内植物相关感染的防治能力。方法SEM、TEM、AFM、UV-vis、XPS表征合成的材料的理化性质;稀释涂板法、最低抑菌浓度、细菌生长曲线、Live/Dead染色探究材料的抗菌效果;TEM、HAADF-STEM、EDS、NPN摄取实验、膜电位检测探究材料抗菌机制;H&E,Geimsa和Masson染色、CD31免疫组化和免疫荧光染色对材料体内应用效果进行组织学评价;CCK-8,血液学指标,重要脏器H&E染色评价材料安全性。结果成功合成尺寸在1-2 nm的p MBA-Au NCs,其对E.coli的抗菌率高于MRSA（88%vs.48%,P<0.05）,配体质子化水平提高后对E.coli和MRSA的抗菌率均提高（88%vs.99%,48%vs.80%,P均<0.05）,MIC降低一个浓度梯度。TEM观察到细菌细胞膜破坏,E.coli胞质外流呈空泡状;HAADF-STEM、EDS观察到金元素分布在细菌表面和内部;NPN染色证明金团簇引起细菌外膜通透性增高,Di SC3（5）染色证明引起胞质膜电位改变。在金团簇水溶液中引入铜离子,自组装形成Au NCs@Cu。体外抗菌率较金团簇本身大幅提高（MRSA 48%-99.5%,E.coli 88%-99.9%,P均<0.05）;同时,CCK-8实验未发现毒性反应;划痕实验发现9 h时,Au NCs@Cu处理组迁移率高于空白组（51.6%vs.21.6%,P<0.05）;体内Au NCs@Cu组皮损愈合率高于空白组（93%vs.58%,P<0.05）;免疫组化提示局部炎症减轻、细菌残留减少,胶原增厚及血管新生数量增加;血常规指标、重要脏器H&E染色无异常。在Au NCs@Cu基础上,引入高价金属离子(M4+为Ti4+,Zr4+,Hf4+),构建Au NCs-Cu2+-M4+涂层,体外抗细菌粘附率在3个数量级以上;皮下内植物感染动物模型发现涂层能够明显减少表面细菌粘附,改善炎症。重要脏器H&E提示体内安全。结论p MBA-Au NCs具有优秀的抗菌性能,破坏细胞膜,导致细菌死亡;Au NCs@Cu能促进感染性皮肤伤口的愈合;Au NCs-Cu2+-M4+涂层结构稳定,对内植物相关感染的预防具有良好的应用前景。
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