当前世界环境

介绍

银离子的抗菌活性在19世纪初被发现^th20世纪20年代，胶体银被美国食品和药物管理局(FDA)认可为一种有效的伤口治疗药物。^1、2银盐的抗菌作用自古以来就已被注意到。^3.银是一种抗真菌和抗菌剂，用于抗抗生素微生物，⁴它有有益的治疗和抗疾病的特性，⁵它能预防感染，消炎。⁶

纳米技术是一门生产和利用纳米粒子的快速发展的科学。纳米银粒子具有较大的比表面积，从而增加了其与细菌和真菌的接触时间，大大提高了其杀菌和杀真菌的效果。⁷金属纳米颗粒用于水消毒是相对较新的。^8、9纳米银涂层在纺织品或鞋类表面是一种生产高活性表面的方法，具有紫外线阻挡，抗菌和自清洁性能。

抑制微生物生长是通过将脚暴露在空气中来促进蒸发和减少水分刺激生长的效果来完成的。严重感染的解决需要处方药物、药膏或足部浸泡。据报道，小苏打、罗勒油、茶树油、鼠尾草油和丁香油可以抑制需氧细菌和酵母霉菌的生长。^10、11对纳米粒子的杀菌活性及其在塑料、卫生、纺织和涂料等行业的应用进行了多项研究。^{12 - 14}银是一种经医学证实的天然抗菌剂，可以杀死大多数导致脚臭和其他出汗足问题的细菌。¹⁵银离子从银纤维传递到散发气味的细菌细胞，并与它们的DNA链结合。⁷银纳米粒子通过靶向细菌膜导致细菌细胞死亡来破坏质膜电位和细胞间三磷酸腺苷水平的消耗。¹⁶

常见的皮肤微生物在富含水分和封闭的环境中迅速繁殖，导致很少或根本没有运动参与。炎热的天气、出汗、运动和鞋子会产生一个富含水分的环境，刺激需氧细菌和真菌的过度生长。本研究旨在测定不同包银袜子织物的抗菌活性，并比较其减少脚传常驻细菌的效果。

材料与方法

纳米银粒子的合成

采用化学湿还原法合成纳米银粒子。按照文献报道的方法合成了柠檬酸银。¹⁷简单地说:25ml 0.005摩尔(M)硝酸银原液在水中稀释至125ml，加热至沸腾。然后加入5%柠檬酸三钠溶液5ml;继续加热，直到颜色变成淡黄色。黄褐色表示纳米银粒子的形成。将溶液在室温下冷却，依次稀释(0.005 M, 0.01 M, 0.05 M)。

纳米银涂层袜子织物的研究

尺寸为20 × 20毫米(400mm)²±0.1毫米²)的袜子面料，尼龙，棉和混合棉和尼龙，浸泡在不同浓度的柠檬酸银过夜。织物片用灭菌的蒸馏水洗涤以去除任何吸附的离子颗粒，并在120°C的热风烘箱中干燥30-60分钟¹⁸。

纳米银颗粒对细菌抗菌活性的评价

研究了纳米银包覆袜子织物的抗菌性能八叠球菌lutea，铜绿假单胞菌，葡萄球菌epidermidis,肺炎克雷伯菌。这些细菌通常是从人体皮肤中分离出来的。将测试的细菌种接种在含有胰蛋白酶豆汤(Hi-Media Laboratories, India)培养基的试管中，并在37℃下孵育^o培养悬液在灭菌蒸馏水中连续稀释至终浓度为10⁴菌落形成单位/毫升(CFU/mL)

通过以下试验对纳米银颗粒的抗菌效果进行了评价

区域抑制试验

通过带抑制实验验证了纳米银的抗菌活性。¹⁹将无菌棉签浸入培养悬浮液中，并在Muller Hinton琼脂培养基表面划线。涂覆的(测试)和未涂覆的(对照)袜子织物的正方形块轻轻地放在Muller Hinton琼脂上。对不同袜子织物和银浓度的所有被测细菌重复此程序。培养皿在37℃孵育^oC作用24 h，测定抑制区。^20.

抗菌测试

涂层(测试)和未涂层(控制)织物400毫米²±0.1 mm²直径放置在250毫升无菌烧瓶中，并允许吸收0.5毫升不同的细菌培养悬浮液。烧瓶在37℃孵育^o孵育后，在烧瓶中加入20 ml无菌蒸馏水，用力摇晃3分钟。连续稀释至10⁻³都准备好了。将原样品等分0.2 ml及其连续稀释液，一式三份涂在营养琼脂表面，用于计数被测细菌。活菌减少的百分比是根据沙斯特里和他的合著者计算的。⁷

脚传细菌的分离与鉴定

采用棉签取样法采集10名志愿者的袜子和足部皮肤样本。志愿者都是健康的人，没有伤口，没有糖尿病，没有脚气感染;但要忍受刺鼻的脚臭。将拭子悬浮在磷酸盐缓冲液中，剧烈摇晃15分钟。配制连续稀释液，等分(0.5 ml)铺在营养琼脂培养基表面。细菌培养皿在37℃孵育⁰C加热48小时。

取3 ~ 5株不同菌落形态的分离株，在5%以上的营养琼脂培养基中分离，纯化并传代以进一步鉴定。细菌分离鉴定使用革兰氏染色，氧化发酵，氧化酶和过氧化氢酶测试描述在系统细菌学的伯杰手册。²¹

统计分析

采用单因素方差分析(ANOVA)和事后双比较检验(post - hoc double comparison tests)测定不同银涂层织物浓度对细菌生长的抑菌活性。采用SPSS 18 (PASWStatistics 18)进行统计学分析。P≤0.05为差异有统计学意义。

结果与讨论
分离细菌的鉴定

表1共分离出14属315株细菌。Kocuria和八叠球菌革兰氏阳性球菌占优势，革兰氏阴性菌为克雷伯氏菌，大肠杆菌，假单胞菌和不动杆菌。Pseuddomonas革兰氏阴性菌为优势菌种。革兰氏阳性菌是主要分离株，因为它们与皮肤鳞片和日常人类活动有关。大多数分离出的细菌属对健康人没有医学意义，但有些属产生刺鼻的脚臭，在伤口感染中起重要作用。革兰氏阴性菌在高浓度时可能是危险的。²²

纳米银粒子Oarticles

采用硝酸银化学还原法制备了纳米银颗粒_3.)和柠檬酸三钠根据以下反应

4 ag)⁺+ C₆H₅O₇Na_3.+ 2 h₂O→4Ag⁰+ C₆H₅O₇H_3.+ 3 na⁺+ H⁺+ O₂

袜子织物表面多孔性较强，这可能导致织物内部纳米颗粒的均匀性。

镀银织物

对多种病原体具有抗菌作用，吸收汗水，并通过杀死细菌帮助消除令人不快的脚臭。²³

镀银织物的抗菌效果研究足部细菌

抗菌活性取决于袜子织物的类型、ag浓度和细菌种类(表2)。ag涂层袜子织物对细菌生长的抑制区域如图1-3所示。单因素描述性方差分析(ANOVA)显示，包银棉、尼龙和混纺棉织物的抑菌区差异无统计学意义(p≥0.05)。然而，尼龙织物表现出更好的抗菌活性(图3)。ag涂层袜子织物表现出最高的抗菌活性铜绿假单胞菌最低的是肺炎克雷伯菌。

的影响银浓度对细菌生长的影响

抗菌活性随银浓度的变化而变化。在0.005 M至0.05M范围内，ag涂层袜子织物浓度的增加会增加抑制区(图4-6)。铜绿假单胞菌在0.005M的浓度下，包银棉和混纺织物对其有抑制作用。铜绿假单胞菌被发现对纳米银粒子最敏感。镀银尼龙织物有效抑制八叠球菌和假单胞菌(图6)。肺炎克雷伯菌对纳米银的抗性更强;然而金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌我们更敏感。这可归因于细胞壁结构克雷伯氏菌。革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的膜结构不同，肽聚糖层的厚度不同。克雷伯氏菌往往比肠杆菌科的其他成员更圆更厚。克雷伯氏菌形成囊状或黏液层。²⁴这些结果表明，纳米银颗粒的抑菌活性取决于细菌种类的特点，每种细菌都有自己的最低抑菌浓度。在这项研究中假单胞菌和八叠球菌在最低银浓度下被抑制。

抗菌测试

对涂银和未涂银的棉和尼龙袜子织物进行抑菌活性程度的研究(图7)。涂银的尼龙织物比涂银的棉织物具有更高的杀灭率。而包银尼龙和棉质袜子织物间差异不显著(P> 0.05)。随着ag离子浓度的增加，杀伤率逐渐增加。包镀银与未包镀银的袜子织物之间存在显著差异(P<0.05)。包银棉和尼龙袜织物有效抑制八叠球菌lutea,随着银浓度的增加，还原率分别达到77%和80%。肺炎克雷伯菌杀虫率低，减少率在18-46%之间。

古普塔和库珀²⁵观察到载银棉织物周围菌落的生长受到抑制。银尼龙的一个潜在优势是它在整个时间内持续释放银离子的能力。²⁶这证实了涂有纳米银颗粒的尼龙袜织物有更大的抑制区。Hong等人。²³评价热处理后的PVA/AgNO的抗菌活性_3.纳米纤维对金黄色葡萄球菌和k .肺炎。他们发现蜂群的数量减少了金黄色葡萄球菌和k .肺炎(> 99.9%)。这些结果与本研究的结果不一致，这种差异归因于所使用的材料和技术。

银离子对微生物的抑制作用机制尚不完全清楚。一些研究报道，Ag离子上的正电荷是通过带负电荷的微生物细胞膜与带正电荷的纳米粒子之间的静电吸引作用来实现抗菌活性的。²⁷纳米银颗粒对革兰氏阴性菌的抑菌活性取决于银颗粒浓度和细菌细胞壁凹坑的形成。²⁸银化合物作为防腐剂的有效性是基于具有生物活性的银离子能够不可逆地破坏病原体细胞膜中的关键酶系统，²⁹以及通过靶向细菌膜降低细胞内三磷酸腺苷水平。¹⁶

纳米银粒子有效抑制各种微生物的生长，使其适用于各种医疗设备和抗菌控制系统。在袜子织物上涂上纳米银颗粒可以有效地对抗脚部传播的病原体，从而减少脚臭和脚癣等不适，而且没有毒性或过敏作用。

结论

纳米银被证明能有效抑制细菌生长。镀银的袜子织物能充分抑制细菌生长。镀银织物具有抗菌作用，能杀灭产生脚臭的细菌。随着银浓度的增加，还原率逐渐增加，达到~80%八叠球菌lutea。镀银尼龙袜织物的抗菌活性高于棉织物。肺炎克雷伯菌对纳米银粒子有很强的抵抗力。在袜子织物上涂上纳米银颗粒，可以用来除臭，并对抗脚上的细菌。

鸣谢

这项工作由沙特阿拉伯麦加乌姆古拉大学伊斯兰遗产科学研究与复兴研究所资助

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