光催化型纳米二氧化钛P25抗真菌性能研究和机制初探

发布时间：2017-05-31 00:14

  本文关键词：光催化型纳米二氧化钛P25抗真菌性能研究和机制初探，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的：1、两种不同波长紫外光辐照P25纳米二氧化钛抗白假丝酵母菌性能研究,并对可能的抗菌机制进行初步探索；2、评估P25纳米二氧化钛对紫外光杀菌起效时间及效果的影响。方法：1、取白假丝酵母菌Candida albicans单菌落置于3ml改良马丁培养基中,恒温过夜培养,使用灭菌双蒸水洗涤菌液并高速离心三次(4000 g/min,4℃,3min)后,配制成初始菌量约为107CFU/ml浓度的菌液,每组中加入100 μl菌液与不同浓度的的P25纳米Ti02(Sigma-Aldrich,USA)接受紫外光辐照,使用紫外辐照计对长波紫外灯(UVA)和短波紫外灯(UVC)测定光源辐射能功率,分组如下：组Ⅰ(02mg/ml P25 100μl,UVA辐照)、组Ⅱ(0.4mg/mlP25100μl,UVA辐照)、组Ⅲ(0.2 mg/ml P25 100μl,UVC辐照)、组Ⅳ(0.4 mg/ml P25 100μl,UVC辐照)、组V(灭菌ddH20100μl,UVA辐照)、组Ⅵ(灭菌ddH20100μl,UVC辐照)、组Ⅶ(37℃ 150 ml灭菌ddH20完全溶解保丽净后取100μl)七个组,前四个组为实验组,后三个组为对照组。每组配制好的混悬液共200μl置于96孔板中,待用。2、对组Ⅰ至组Ⅵ六个组的光催化反应中产生的活性氧自由基的种类和绝对数量使用电子顺磁共振波谱(EPR EMX-plus)仪检测。在组Ⅰ和组Ⅲ中加入自由基捕获剂5,5-二甲基-1-吡咯啉氮氧化物(DMPO)配制成溶液体系终浓度为100 mmol/L的混悬液,在组Ⅱ和组Ⅵ形成终浓度为150 mmol/L的混悬液,在0min,5min,10min 和15min快速取出样本置于直径约为1mm的毛细管进行EPR检测。3.将培养完成的Candida albicans菌液经过离心、固定、脱水、干燥、喷金等多个步骤后用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope, SEM)观察。观察组Ⅰ和组Ⅱ中P25 TiO2与Candida albicans混合后初始时相互吸附作用,取混合物少许进行自然干燥法,喷金后SEM观察。4、每组配制好的混悬液共200μl置于96孔板中,放置在自制暗箱中进行光催化抗真菌反应,在0min,5 min,10 min 和 15 min从各组反应液中取出100μl混合液10倍等梯度稀释后,取100μl加入到改良马丁琼脂培养基中37℃,24h恒温培养,进行菌落形成单位计数培养(Colony forming unit, CFU)。实验重复三次。Candida albicans存活率计算公式为：存活率(%)=不同照射时间的存活菌落数／初始菌落数×100%。结果：1、除组Ⅶ外,各组光催化反应中产生了羟基自由基(HO·),没有检测到超氧阴离子等活性氧成分。检测绝对自旋数的实验中,观察到在含有0.4 mg/mlP25 TiO2的组中产生的HO·多于0.2 mg／ml P25组(组Ⅰ、组Ⅲ多于组Ⅱ、组Ⅳ),没有添加P25 Ti02的组V多于组Ⅵ。2、SEM观察结果显示Candida albicans与P25之间会发生团聚和吸附,P25浓度越高,团聚和吸附越明显。3、通过计算各组Candida albicans 15 min时的存活率发现,实验组中,组Ⅰ、组Ⅱ较高,分别是94.8%和82.45%,组Ⅲ、组Ⅳ存活率分别为1.18%和20%。对照组中,Candida albicans 15 min时的存活率为：组V和组Ⅶ存活率分别显示79.75%,18.5%,其中组Ⅵ在5 min时存活率即为零。结论：1、UVA和UVC辐照含有P25 Ti02的混悬液后都可以发生光催化反应,能够产生羟基自由基(HO·)活性氧；2、在UVA辐照下,P25 Ti02作用于Candida albicans混悬液不具有抗真菌性能,UVC辐照P25 Ti02与Candida albicans的混悬液,菌量有明显减少,但抗菌效果不如单纯UVC辐照5 min的。不排除UVC本身的抗菌性能；3、P25 Ti02没有增强UV的抗白假丝酵母菌效果。
【关键词】：羟基自由基 紫外光 光催化 抗真菌 P25纳米TiO_2
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R318.08;TB383.1
【目录】：

• 前言5-7
• 中文摘要7-10
• Abstract10-14
• 第一章 绪论14-24
• 1. TiO_2发生光催化反应原理14-15
• 2. 影响TiO_2光催化活性的主要因素15-18
• 3. TiO_2改性研究18
• 4. 光催化TiO_2应用领域18-19
• 5. TiO_2在口腔领域中的应用19-21
• 6. 活动义齿清洁方法21-23
• 7. 本课题研究目的和内容23-24
• 第二章 光催化纳米二氧化钛P25抗真菌性能研究和机制初探24-43
• 1. 实验材料和设备24-25
• 1.1 实验材料和试剂24-25
• 1.2 实验设备25
• 2. 实验方法25-28
• 2.1 P25光催化TiO_2固体粉体性质检测(表征)25
• 2.2 UVA和UVC辐照含有P25的悬液产生活性氧自由基的检测25-26
• 2.3 Candida albicans和P25纳米颗粒的扫描电子显微镜观察26
• 2.4 不同浓度P25溶液分别在UVA和UVC紫外光辐照后抗真菌作用26-27
• 2.5 保丽净溶液的抗真菌能力27-28
• 3. 实验结果28-36
• 4. 讨论36-41
• 5. 结论41-43
• 参考文献43-50
• 攻读学位期间发表文章情况50-51
• 致谢51-52

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 ;Influences of pH value in deposition-precipitation synthesis process on Pt-doped TiO_2 catalysts for photocatalytic oxidation of NO[J];Journal of Environmental Sciences;2012年08期

2 Fei Tian;Rongshu Zhu;Feng Ouyang;;Synergistic photocatalytic degradation of pyridine using precious metal supported TiO_2 with KBrO_3[J];Journal of Environmental Sciences;2013年11期

  本文关键词：光催化型纳米二氧化钛P25抗真菌性能研究和机制初探，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：408251