Heute möchten wir einige Nanopartikelmaterialien mit antibakterieller Wirkung wie folgt vorstellen:

1. Nanosilber

Antibakterielles Prinzip des Nano-Silbermaterials

(1).Ändern Sie die Durchlässigkeit der Zellmembran.Die Behandlung von Bakterien mit Nanosilber kann die Durchlässigkeit der Zellmembran verändern, was zum Verlust vieler Nährstoffe und Metaboliten und letztendlich zum Zelltod führt;

(2).Silberionen schädigen die DNA

(3).Reduzieren Sie die Dehydrogenase-Aktivität.

(4).Oxidativen Stress.Nanosilber kann Zellen dazu anregen, ROS zu produzieren, was den Gehalt an reduzierten Coenzym II (NADPH)-Oxidase-Inhibitoren (DPI) weiter reduziert, was zum Zelltod führt.

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2.Nano-Zinkoxid 

Es gibt zwei antibakterielle Mechanismen von Nano-Zinkoxid ZNO:

(1).Photokatalytischer antibakterieller Mechanismus.Das heißt, Nano-Zinkoxid kann unter Einstrahlung von Sonnenlicht, insbesondere ultraviolettem Licht, negativ geladene Elektronen in Wasser und Luft zersetzen und dabei positiv geladene Löcher hinterlassen, die den Sauerstoffwechsel in der Luft anregen können.Es handelt sich um aktiven Sauerstoff, der mit einer Vielzahl von Mikroorganismen oxidiert und dadurch die Bakterien abtötet.

(2).Der antibakterielle Mechanismus der Metallionenauflösung besteht darin, dass nach und nach Zinkionen freigesetzt werden.Wenn es mit den Bakterien in Kontakt kommt, verbindet es sich mit der aktiven Protease in den Bakterien, macht sie inaktiv und tötet die Bakterien dadurch ab.

3. Nano-Titanoxid

Nano-Titandioxid zersetzt Bakterien unter Einwirkung der Photokatalyse, um eine antibakterielle Wirkung zu erzielen.Da die elektronische Struktur von Nano-Titandioxid durch ein volles TiO2-Valenzband und ein leeres Leitungsband gekennzeichnet ist, wird Nano-Titandioxid im System Wasser und Luft dem Sonnenlicht, insbesondere ultravioletten Strahlen, ausgesetzt, wenn die Elektronenenergie oder erreicht überschreitet seine Bandlücke.Kann Zeit.Elektronen können vom Valenzband in das Leitungsband angeregt werden und im Valenzband werden entsprechende Löcher erzeugt, also Elektronen- und Lochpaare.Unter der Wirkung des elektrischen Feldes werden die Elektronen und Löcher getrennt und wandern an verschiedene Positionen auf der Partikeloberfläche.Es kommt zu einer Reihe von Reaktionen.Der auf der Oberfläche von TiO2 eingeschlossene Sauerstoff adsorbiert und fängt Elektronen ein, um O2 zu bilden, und die erzeugten Superoxidanionenradikale reagieren (oxidieren) mit den meisten organischen Substanzen.Gleichzeitig kann es mit der organischen Substanz in den Bakterien reagieren und dabei CO2 und H2O erzeugen;Während die Löcher das auf der Oberfläche von TiO2 adsorbierte OH und H2O zu ·OH oxidieren, hat ·OH eine starke Oxidationsfähigkeit, indem es die ungesättigten Bindungen organischer Materie angreift oder H-Atome extrahiert, wodurch neue freie Radikale entstehen, eine Kettenreaktion ausgelöst und schließlich verursacht wird Bakterien zersetzen.

4. Nano-Kupfer,Nano-Kupferoxid, Nano-Kupferoxid

Die positiv geladenen Kupfer-Nanopartikel und die negativ geladenen Bakterien bewirken, dass die Kupfer-Nanopartikel durch die Ladungsanziehung mit den Bakterien in Kontakt kommen, und dann dringen die Kupfer-Nanopartikel in die Zellen der Bakterien ein, wodurch die Bakterienzellwand aufbricht und die Zellflüssigkeit fließt aus.Das Absterben von Bakterien;Die gleichzeitig in die Zelle gelangenden Nanokupferpartikel können mit den Proteinenzymen in den Bakterienzellen interagieren, sodass die Enzyme denaturiert und inaktiviert werden und dadurch die Bakterien abgetötet werden.

Sowohl elementares Kupfer als auch Kupferverbindungen haben antibakterielle Eigenschaften, tatsächlich sind sie alle beim Sterilisieren Kupferionen.

Je kleiner die Partikelgröße, desto besser ist die antibakterielle Wirkung im Hinblick auf antibakterielle Materialien, also der Small-Size-Effekt.

5.Graphen

Die antibakterielle Aktivität von Graphenmaterialien umfasst hauptsächlich vier Mechanismen:

(1).Physischer Einstich oder „Nanomesser“-Schneidemechanismus;

(2).Bakterien-/Membranzerstörung durch oxidativen Stress;

(3).Transmembrantransportblockade und/oder Bakterienwachstumsblockade durch Beschichtung;

(4).Durch Einlagerung und Zerstörung des Zellmembranmaterials wird die Zellmembran instabil.

Abhängig von den unterschiedlichen Kontaktzuständen von Graphenmaterialien und Bakterien bewirken die oben genannten Mechanismen synergetisch die vollständige Zerstörung von Zellmembranen (bakterizide Wirkung) und hemmen das Wachstum von Bakterien (bakteriostatische Wirkung).