1 1.上海交通大学医学院附属同仁医院, 口腔科, 上海 200336
2 2.海军军医大学第一附属医院(长海医院), 口腔科, 上海 200433
盖髓剂对于保存牙髓和治疗龋病具有重要作用。临床常用的三种盖髓剂的治疗效果存在较大差异, 如何依据病情选择恰当的盖髓剂亟需相关对比研究予以指导。本研究旨在对临床常用的三种盖髓剂: 齿科氧化锌丁香酚水门汀(ZnO)、自固化氢氧化钙(Dycal)和光固化氢氧化钙间接盖髓剂(Calcimol)的形貌、成分以及理化性能进行表征, 并通过体外细菌和细胞培养实验对其抗菌性和生物相容性进行对比评价。实验结果表明, 齿科氧化锌丁香酚的疏水性能较强, 其有效成分ZnO可持续释放Zn离子, 呈现出优异的抗菌性能; Dycal和Calcimol具有相似的结构形貌和成分, 但Dycal相对疏水, 能持续释放Ca离子, 在周围形成碱性微环境, 从而赋予其抗菌性和较好的生物相容性; Calcimol为亲水材料, 便于临床操作, 钙离子释放量少, 抗菌性稍弱, 但生物相容性优异。本研究结果为临床上以龋病程度及牙髓健康状况为依据，选择合适的盖髓剂提供了实验基础。
盖髓剂 结构表征 抗菌性 生物相容性 pulp capping agent microstructure characterization antibacterial property biocompatibility
1 1.西南医科大学附属医院骨与关节外科, 四川省骨科置入器械研发及应用技术工程实验室, 泸州 646000
2 2.川北医学院第二临床学院, 南充市中心医院组织工程与干细胞研究所, 南充 637000
3 3.山东大学齐鲁医学院口腔医学院, 口腔医院口腔颌面外科, 济南 250012
4 4.山东省口腔组织再生重点实验室, 山东省口腔生物材料与组织再生工程实验室, 山东省口腔疾病临床医学研究中心, 济南 250012
骨科钛内置物存在感染的风险, 需要开发具有抗菌性、生物相容性且不易产生耐药性的表面涂层。通过电泳沉积15、30、45、60 s在微弧氧化(MAO)的钛表面制备了4组纳米氧化镁(MgO)涂层。MgO颗粒在MAO表面形成均匀涂层, 覆盖率随电泳时间延长。与金黄色葡萄球菌共培养6 h后, 4组样品抗菌率分别为1%、69%、83%、84%; 共培养24 h后抗菌率分别为81%、86%、89%、98%。显微观察发现MgO沉积样品表面黏附细菌密度、活细菌比例均随沉积时间延长而减少。与小鼠成骨细胞共培养1 d后, 4组样品存活率(相对空白孔板中所接种细胞)分别为108%、89%、53%、27%, 5 d后分别为139%、117%、112%、66%。荧光显微观察发现MAO样品表面未见死细胞, 而MgO沉积样品表面死细胞比例随沉积时间延长而增加, 但在实验周期(5 d)内均<5%。本研究表明电泳沉积30 s制备的MgO涂层具有良好的体外抗菌性和生物相容性。
钛 内置物 抗菌 微弧氧化 氧化镁 电泳沉积 titanium implant antibacterial micro-arc oxidation magnesium oxide electrophoretic deposition
中国医学科学院生物医学工程研究所, 天津 300192
非侵入性激光照射可以诱导细胞和组织的光生物调节效应。光生物调节(PBM)应用广泛, 特别是在抗微生物感染和改善炎症方面有着很好的效果。然而, 研究发现, PBM对细菌和炎症有双向调节现象, 抗菌-促菌和抑炎-促炎在不同的试验条件下会发生变化。近些年来, PBM的临床应用受到越来越多的关注, 特别是在抗菌领域, 因为它是一种无创的策略, 禁忌症少。然而, 由于双向调节效应, 研究人员仍然对PBM的应用方式存疑, 必须根据其临床应用进行光照波长、剂量等参数的修改。因此, 本文总结了PBM对细菌的双向调节效应, 分析了这种双向调节效应产生的影响因素及其分子机制。PBM对细菌的双向调节作用受光照波长、剂量、细菌类别及细菌状态的影响。更好地了解低强度激光治疗中双向剂量反应的程度能够探索PBM使用的最可靠机制, 并最终使各种疾病患者的治疗标准化, 这对于优化临床治疗是必要的。此外, 研究人员对PBM双向调节机制的合理利用使其可以达到促进或抑制细菌生长的作用, 这在微生物制造、菌群调节、改善和治疗疾病等领域有广阔的应用前景。
光生物调节 双向调节 分子机制 肠道菌群 抗菌-促菌 photobiomodulation bidirectional regulatory molecular mechanism intestinal flora antibacterial-promoting bacteria
1 湖南省兽药饲料监察所, 长沙 410006
2 湖南农业大学动物医学院, 长沙 410128湖南省兽药工程技术研究中心, 长沙 410128
3 湖南农业大学动物医学院, 长沙 410128
血管生成素 4(ANG4)是一种新型抗菌肽蛋白, 具有抗菌、抗炎、血管生成、调节机体免疫反应等多种生物学功能, 在机体先天免疫过程中发挥重要的作用。 ANG4在新生小鼠肠道的表达受到多种因素的调节, 如细菌信号和发育过程等。本试验选取细菌细胞壁表面分子的类似物壳寡糖( COS)作为诱导物, 探究其对小鼠肠道 ANG4表达和对肠道形态的影响。实时荧光定量聚合酶链式反应( qRT-PCR)和蛋白质免疫印迹( Western blot)分析表明, COS能增加小鼠肠道 ANG4 mRNA及 ANG4蛋白的表达；形态学观察结果显示, COS使小肠绒毛高度明显增加, 平均隐窝深度均有降低, V/C值增加, 表明 COS可通过诱导 ANG4等抗菌蛋白的表达, 或通过其杀菌和免疫调节作用而不同程度地提高小肠黏膜的完整性。研究结果为 COS以及 ANG4在仔猪肠道疾病防治的应用提供了理
抗菌蛋白 实时荧光定量 PCR 蛋白质免疫印迹 ANG4 ANG4 COS COS AMPs qRT-PCR Western blot
安徽建筑大学材料与化学工程学院, 安徽 合肥 230601
纯有机室温磷光由于其独特的长余辉性质, 在数据加密、 防伪、 有机发光二极管以及细胞成像等应用领域引起了广泛关注。 目前, 设计具有高亮磷光和超长发光时间的有机材料仍然是一个巨大的挑战。 基于重原子效应, 设计与合成了一种纯有机室温磷光分子1,4-二溴-2,5-二氟二(9H-咔唑-9-基)苯(BFCzB), 该化合物在日光下为白色粉末, 紫外灯开、 关后发射明亮黄色磷光, 其最大激发波长为366 nm, 对应的最大发射波长为544 nm, 在590和640 nm还存在两处肩峰, 其寿命为103.55 ms, 余辉接近2 s。 为了探讨重原子引入对磷光的影响, 在(TD)DFT(含时密度泛函理论)上进行了理论模拟, 通过模拟计算可得出HOMO/LUMO的带隙仅为0.02 eV, 说明分子易被激发, 通过与相似无卤素化合物的比较, 引入卤素后能带隙的减弱证明重原子的引入有助于促进单线态和三线态间的自旋轨道耦合(SOC)和系间窜越(ISC)。 为进一步探究BFCzB超长磷光的起源, 进行了粉末X射线衍射(XRD)光谱测试以了解分子堆积模型和存在的相互作用。 对于BFCzB分子, 存在3种类型的分子内相互作用, 包括C-Br…π (3.373 1 )卤键、 C-Br…N (3.170 5 )卤键和C-F…H-C (2.587 7 )氢键。 这些相互作用有效地限制了分子的旋转与振动, 进而极大地降低了非辐射驰豫。 此外, BFCzB分子中卤素原子与相邻分子间还存在着众多分子间相互作用。 C-F与相邻分子的咔唑环形成主要的相互作用C-F…H-C (2.527 1 )氢键和C-F…π(2.933 5和3.049 4 )卤键, Br与相邻分子也存在着C-Br…H-C (2.846 6 )氢键和C-Br…π(3.531 4 )卤键相互作用。 邻近分子的咔唑基团还存在着π…π堆积(3.399 2 )。 所有这些分子内和分子间的相互作用共同抑制分子运动, 进一步抑制了三重态激子的非辐射弛豫, 实现了超长室温磷光。 该工作还通过TMB比色法验证BFCzB分子的磷光在水中猝灭时产生单重态氧(1O2), 并基于此进行光动力学抗菌实验。 本研究可为纯有机磷光分子的设计、 合成和应用提供借鉴。
纯有机化合物 室温磷光 重原子效应 光动力学抗菌 Purely organic compounds Room temperature phosphorescence (RTP) Heavy atomeffect Photodynamic antibacteria 光谱学与光谱分析
2023, 43(9): 2910
1 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室，武汉 430070
2 武汉理工大学材料科学与工程国际化示范学院(材料与微电子学院)，武汉 430070
3 湖北省特种玻璃工程技术研究中心，武汉 430070
新型Cu2O纳米微晶玻璃具有高Cu载量、低成本和易大规模制备等特点，有望成为载银抗菌玻璃较有潜力的替代者。通过采用XRD、Raman光谱、XPS、FESEM和TEM等表征方法重点研究了不同ZnO/K2O比对SiO2-Al2O3-K2O-ZnO-P2O5-B2O3-CuO微晶玻璃显微结构的影响，并分析讨论了其结构-性能关系。结果表明，微晶玻璃中Zn与P元素会富集在Cu元素所在区域的附近，适量的ZnO能使微晶玻璃中析出的Cu2O晶粒尺寸稳定在纳米级别，并能调节微晶玻璃中Cu元素的浸出速率。Cu2O纳米微晶玻璃对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有显著的抗菌效果，并能实现对维多利亚蓝B溶液的可见光催化降解，是一种极具发展潜力的新型功能微晶玻璃材料。
微晶玻璃 氧化亚铜纳米晶 显微结构 抗菌性能 可见光催化 glass-ceramics Cu2O nanocrystalline microstructure antibacterial property visible light driven photocatalysis
1 河南科技大学农学院，洛阳 471000
2 洛阳理工学院环境工程与化学学院，洛阳 471023
高效可见光响应光催化材料的开发对光催化技术的发展有着至关重要的作用。采用柠檬酸(CA)辅助溶剂热法制备Bi2MoO6，对其进行XRD、SEM、UV-Vis DRS、BET及PL表征，并研究可见光下降解环丙沙星(CIP)、灭活大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)的性能。CA添加量为3 mmol时制备的BM-3展现出最优的光催化活性，在100 min内对CIP的降解率达到89.5%，其反应速率常数为不添加CA制备的BM-0的2.45倍，也能在150 min内将E.coli完全灭活，在200 min内将S. aureus灭活，失活后的细菌细胞由于内容物泄漏而表面凹陷且易聚集。多次循环实验证明BM-3具有良好的稳定性。宽的可见光吸收范围、大的比表面积和高效的光生载流子分离效率有利于CA辅助溶剂热法制备的Bi2MoO6光催化性能增强。
柠檬酸 光催化 溶剂热法 抗菌性能 环丙沙星 citric acid Bi2MoO6 Bi2MoO6 photocatalysis solvothermal method antibacterial property ciprofloxacin
1 1.中国科学院大学 中丹学院, 北京 101408
2 2.中国科学院 生物物理研究所, 北京 100101
细菌和病毒一直对人类健康构成威胁。SARS-CoV-2已经在世界各地肆虐了近三年, 给人类健康带来了巨大危险。面对细菌的抗药性和抗生素治疗效果不佳等种种挑战, 人们迫切需要新的方法来对抗致病微生物。最近, 具有内在酶活性的纳米酶作为一种有前途的新型“抗生素”, 通过催化生成大量活性氧, 在生理条件下表现出卓越的抗菌和抗病毒活性。此外, 基于纳米酶的治疗中, 纳米材料在独特的物理化学特性(如光热和光动力效应)的帮助下可以增强治疗效果。本文综述了纳米酶在抗菌、抗病毒-方向的研究进展, 从机制角度系统总结分析了纳米酶消除细菌、病毒等微生物的原理, 对未来的新型纳米抗菌抗病毒材料的研发方向及其所面临的挑战进行了展望, 为开发下一代抗微生物感染纳米酶提供了思路。
纳米酶 抗微生物 催化 抗菌 抗病毒 综述 nanozyme anti-microbial catalyze antibacterial antivirus review 
1 安徽建筑大学工程机械智能制造重点实验室，安徽 合肥 230601
2 安徽春谷3D打印智能装备产业技术研究院，安徽 芜湖 241000
Finally, the limitations of laser processing at present are summarized, and the application and development of laser micromachining technology in the field of medical equipment in the future are prospected. Although laser microprocessing technology can micro-process a new generation of implantable medical devices with extremely fine structure, making the commercial use of the next generation of implantable medical devices feasible, the development of laser micro-processing technology in the biomedical field is not mature enough, the production efficiency is low, and the work stability needs to be improved. For the laser micromachining process, a complete set of theories has not yet been formed to explain the physical nature of the interaction between the laser and material under the extreme conditions of ultra-fast, ultra-short, and ultra-strong, nor can the impact of laser micromachining on the material structure and physical and chemical properties be well evaluated. The next work still needs a lot of basic and regular research. At the same time, according to the characteristics of laser micromachining and the properties of the processed materials, it is also necessary to develop simulation analysis software to simulate the micromachining process and optimize the parameters of the laser micromachining process.
激光微细加工 血管支架 骨支架 生物材料 抗菌性 laser micromachining vascular stent bone stent biological materials antibacterial
1 广东第二师范学院化学与材料科学学院, 广州 510800
2 广东第二师范学院生物与食品工程学院, 广州 510303
3 佛山市第四人民医院结核科, 佛山 528041
光动力抗菌疗法(PDAT)是一种新型的治疗微生物感染的手段, 咔咯在光动力抗肿瘤方面具有显著优势, 但在光动力抗菌方面却鲜有报道。本文合成了单羟基咔咯即10-(4-羟基苯基)-5, 15-二(2, 3, 4, 5, 6-五氟苯基)咔咯(P-OH), 并进一步研究其晶体结构和光动力抗菌活性。结果表明, 单羟基咔咯属于正交晶系, 具有良好的光动力抗菌活性, 药物浓度大于2MIC时其显示出杀菌作用, 药物浓度小于2MIC时其显示出抑菌作用, 其最低杀菌浓度和最低抑菌浓度皆比卟啉低, 是一种良好的光动力抗菌光敏剂。
咔咯 单羟基咔咯 合成 晶体结构 光动力抗菌疗法 corrole mono-hydroxyl corrole synthesis crystal structure photodynamic antimicrobial therapy
