科学环境:抗菌耐药性(AMR)的兴起和对新抗菌策略的需求代表了现代医学中的紧迫挑战[1,2]。由于抗药性病原体的快速出现,传统的抗生素(例如抗生素)越来越无效[3]。在这种情况下,可以克服这些抗性机制的新型抗菌材料的发展至关重要[4,5]。人工智能(AI),尤其是深度学习(DL)方法,例如图形神经网络(GNNS),提供了一种创新的方法来加速这些材料的设计和优化[6-9]。gnns能够预测分子相互作用,从而可以快速鉴定具有增强抗菌特性的有希望的化合物和材料。这个博士学位论文项目旨在利用DL,特异性的转导/电感图神经网络方法,以设计和优化抗微生物材料,从而使过程更快,更有效,更有针对性,从而开发了生物医学应用下一代材料的开发,以抗击微生物感染。
与传统抗生素不同,由 2D 纳米材料制成的抗菌剂可以以较少的量使用,从而降低副作用和耐药性问题的风险。由于 MoS 2 等 TMD 具有移动性、稳定性、价格合理、与身体相容性、多功能性和易于生产等特点,它们在医学领域对抗癌症和细菌方面显示出良好的前景 [11]。研究人员正在探索 MoS 2 的各种应用,包括增强性能、医疗用途和电子产品。虽然 MoS 2 纳米材料具有显着的属性,但如果不进行适当修改,则在医学中使用它们会受到限制。通过加入其他功能来增强 MoS 2 可以扩展其潜在应用。此外,将 MoS 2 与其他抗菌材料结合可以大大提高其有效性 [12]。
MOF已被用作抗菌物质,因为它们本质上是无毒的且稳定的。银基MOF(AG-MOF)由于其广泛的有效抗菌特性而被认为是理想的抗菌材料。48此外,将表面活性剂49添加并固定在固体底物上的MOF 50分别稳定了分散的MOF并提高其水性稳定性,从而改善了其抗菌活性。MOF提供了与传统材料有关药物传递应用的有希望的好处,包括精确控制孔径的大小和形状,以及修改组合和结构的能力,以及展示的生物降解性,出色的加载能力,受控药物释放以及提供多样性功能的能力。51
如果不采取行动,到 2050 年,全球每年的细菌数量将高达 1000 万。[2,6,7] 细菌附着在表面后,会继续生长并合成胞外多糖,而胞外多糖又会促进细菌粘附在表面和其他细菌上,从而增加了清除的难度。[5,8,9] 由此产生的生物膜以及抗菌药物耐药性增加,使得开发新的有效方法来最大限度地减少细菌传播和细菌感染率成为当务之急。[10,11] 新型抗菌材料可能有助于解决这一问题,它能防止细菌的初始粘附和/或利用杀生物剂杀死附着的细菌。然而,后者还有加速抗菌药物耐药性的风险,此外还有与铜或三丁基锡等杀生物剂有关的毒性。[9,12,13]
估计,由于抗生素耐药细菌引起的感染每年享有70万寿命。如果耐药细菌继续以相同的速度进化,则预计到2050年,该数字将增加到1000万。[5]同样,生物和非生物表面上生物膜的形成对人类健康也面临着另一个重大挑战。生物膜形成。[2,3,6]在生物膜形成期间,微生物经历了几种生物学变化,导致细胞外聚合物物质(EPS)产生。EPS矩阵可防止并从攻击生物膜的化学物质和其他毒素中产生微生物。这使得很难使用传统的抗生素治疗生物膜,并使微生物获得抗菌抗性。[7]解决此问题的一种方法是使用抗菌材料和表面,以抑制抑制性细胞的附着和生物膜的形成。[4,8–13]这种抗菌材料作为工程材料的作用至关重要,因为这些材料可能有助于我们减少对抗生素和消毒剂的依赖。已经采用了各种技术来制造抗臭材料,包括用杀菌层涂上材料表面。[11,14–18]常见方法是基于从材料表面(例如金属衍生物和抗生素)释放杀菌剂的。[24]因此,当地形特征的尺寸在亚微米和纳米长度尺度中时,表面会抑制细菌的附着。[18]一种替代方法涉及将微/纳米摄影应用于消除细菌细胞的应用,并且在过去十年中,这种方法引起了很大的兴趣。[19-21]具有独特的微/纳米尺度表面纹理和特征的材料已被证明可以有效禁止细菌附着并防止生物膜形成。[22,23]提出,当地形特征的尺寸小于细菌细胞的尺寸时,降低了附着的细胞的可用接触区域。由于其表面地形特征,许多天然材料已经获得了防染色和反抗性行为。[11,25,26]这激发了科学家开发类似的材料和结构,这些材料和结构限制了生物膜形成并积极消除与表面接触的细菌。这样的
摘要:N-氟苯基-9-甲状腺甲苄酰基(FMOC)-pro-tected氨基酸已经显示出很高的抗菌施用潜力,其中苯丙氨酸衍生物(FMOC-F)是最著名的代表。但是,FMOC-F的活性谱仅限于革兰氏阳性细菌。对有效抗菌材料的需求扩大了石墨烯及其衍生物的研究,尽管报告的结果有些争议。在此,我们将氧化石墨烯(GO)与FMOC-F氨基酸结合在一起,首次形成FMOC-F/GO混合水凝胶。我们研究了每个成分对凝胶化的协同作用,并评估了材料对革兰氏阴性大肠杆菌(大肠杆菌)的杀菌活性。go片本身不会影响FMOC-F自组装本身,而是调节凝胶的弹性并加快其形成。杂化水凝胶会影响大肠杆菌的存活,最初导致细菌死亡突然死亡,然后由于接种效应(IE)而恢复了存活的细菌。石墨烯与氨基酸的组合是发展抗菌凝胶的一步,因为它们易于制备,化学修饰,石墨烯功能化,成本效益以及每个成分的物理化学/生物学协同作用。■简介
生物污染。[1]世界卫生组织(WHO)的当前估计表明,如果目前的趋势持续下去,到2050年,由抗多药物的细菌造成的死亡人数可能每年增加到一千万。[2]通过使用积极的抗菌材料(如铜(CU)和非基于phar-Maceutical抗体的抗微生物材料),通过使用积极的抗微生物材料来降低细菌对技术和经常接触的接触表面的生存能力,是降低细菌在技术上和经常接触的接触表面上的生存能力的一种方法。在这里,CU显示出更广泛的应用的巨大潜力,[3,4]回顾了反复重新发现其无菌性抗性的多千年历史[5],而它也作为人类代谢中心过程的痕量元素也参与了痕量元素。[6]相反,Ag在低量的情况下表现出毒性,[7]必须在抗菌施用的情况下精确调整给药,以避免否定性免疫反应。[8]由于释放的铜离子的毒性作用,细菌[9,10]以及病毒[11]在粘附在干燥和潮湿的环境中,粘附在粘液表面时迅速被杀死。Cu的抗菌特性与遭受攻击的微生物释放和吸收的离子量密切相关,在使用CU作为抗菌剂时,必须考虑特定效果:1)
氧化石墨烯(GO)是由SP2杂交碳原子组成的蜂窝状晶格样二维片,表面上有许多含氧的活性基,例如羰基,羟基,羧基和环氧基组(1)。层状结构和含有丰富的氧气的GO组确定其高比表面积,良好的亲水性和易于修饰(2-4)。go及其衍生物已被广泛应用于生物医学领域的许多方面,例如化学疗法药物的递送(5-7),抗菌材料的制备(8,9),体内生物成像(10,11),牙科纸浆修复(12)和肿瘤的光疗治疗(13,14)。,它们有很大的潜力用于临床实践。随着GO的进一步应用,其生物毒性和安全性已成为研究的重点。一项研究报告说,纳米级GO对斑马鱼胚胎发育有剂量依赖性毒性作用(15)。一些学者发现,GO纳米颗粒的口服给药在果蝇的后代中引起各种行为和发育缺陷(16)。一项基于人类胚胎肾细胞的研究还表明,GO对人类胚胎肾细胞具有显着的剂量依赖性细胞毒性作用(17)。研究发现,GO及其衍生物的毒性与其表面涂料,剂量,粒径和给药途径有关,其中给药途径是最关键的,口服给药的安全性最高(18,19)。但是,目前,很少有关于口服GO的生物学毒性及其对肠道菌群的影响的研究。此外,一项关于职业暴露风险的研究表明,口腔是基于石墨烯基材料的主要暴露途径之一(20)。本研究试图检查口服GO的胃肠道毒性及其对肠道菌群的影响。我们根据到达报告清单(可在https://atm.amegroups.com/article/article/view/10.21037/atm-22-22-922/rc)介绍以下文章。
摘要:在这项研究中,检查了内部染料具有抗菌特性的使用。硼酸(H 3 BO 3)具有抗菌作用,是一种便宜且易于获得的硼级化合物。在研究范围内,首先以适当浓度制备硼酸混合物,并通过将其添加到室内染料中进行抗菌染料生产研究。通过对大肠杆菌细菌的抑制作用及其抗菌活性进行了研究,然后测试了所获得的染料的抗菌特性,然后测试了其染料的亮度,密度,密度,薄膜厚度,粘性,铅笔硬度和染料的干燥时间以及对TS 5808/2012和这些染料的特征的适用性。结果表明,硼酸的抗菌作用对染料质量没有负面影响,而是保持染料的标准值。关键字:废物大理石粉,硼酸,抗菌材料。提交:2024年6月21日。接受:2024年8月26日。引用了这一点:Yurtalan,N.,Geyikçi,F。,&Uğuz,G。(2024)。硼酸添加对抗菌染料产生的影响。土耳其化学学会杂志,B节:化学工程,7(2),177-184。https://doi.org/10.58692/jotcsb.1503140 *通讯作者。电子邮件:numanyurtalan23@gmail.com。1。简介硼及其化合物经常在许多行业中使用。由于技术及其丰度,其应用程序最近在广泛的区域中传播。染料是保护材料表面,提供美学外观的建筑材料,同时还可以防止诸如生锈,污染,腐蚀等因素。是一种有色液体,由金属,有机和塑料色素,薄和结合剂组合形成(Özkan,2013)。硼酸(H 3 BO 3)是行业中使用最广泛的硼化合物之一,作为B 2 O 3的来源,用于制备许多含硼的化学物质,例如硼碳酸盐和硼酯。此外,它用于防腐剂,硼合金,阻燃剂,尼龙生产,摄影,纺织工业,玻璃和玻璃纤维生产,搪瓷和釉料。近年来,它还发现用作超级滑块。