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        納米銀(Ag)和載銀(Ag)材料的滅活病菌作用評述
        2020-04-02

        摘要:已有的研究工作顯示納米銀和載銀材料具有滅活病毒的作用。本文梳理了國內外相關的研究進展,從納米銀(Ag)和載銀(Ag)材料的滅活病毒機制,以及生物安全性等幾個方面進行評述。對于載Ag鋼鐵材料的滅活病菌作用,以及Ag對力學性能和耐腐蝕性能的影響也作了歸納。在作者研發的銀合金化在不銹鋼和鑄鐵、納米銀(Ag)琺瑯層鑄鐵的應用表明了滅活病菌的效果。

          病毒對宿主細胞具有很強的感染性,長期以來威脅著人類和動植物的生命健康。目前已知有幾百種病毒可感染人類,如:重癥急性呼吸綜合征(SARS)冠狀病毒、中東呼吸綜合征(MERS)冠狀病毒、人類免疫缺陷病毒(HIV)、登革熱病毒、埃博拉病毒、甲型流感病毒、乙肝病毒等。由于病毒不斷在發生變異,對病毒防治方法的研究總是相對滯后,所以對病毒性疾病的預防和治療有相當大的難度。發現并應用廣譜的滅活病毒物質(材料)可以說是一個最有效的防控措施。

          古人早就發現Ag具有消毒殺菌作用。公元前四世紀,亞歷山大大帝在長途征戰中就用銀制水壺來儲存、凈化飲用水和葡萄酒。古羅馬作家Pliny在他的著作《自然史》中記載:加入Ag礦渣的藥膏有治愈作用,尤其對于傷口愈合十分有效。Faraday也曾經做過在Fe中添加Ag的實驗。隨著現代科學技術的發展,人們發現,純金屬Ag對于人體細胞和病毒等微生物是無毒而惰性的。但是,在環境中的H2O和O2的作用下,位于金屬Ag或載銀(Ag)材料表面的Ag原子會釋放出游離銀離子。這些銀離子具有極高的生物活性,對于細菌和病毒等微生物有很強的殺滅作用。自20世紀末以來,隨著納米技術的發展,人們發現納米銀(Ag)也具有很強的滅活病毒能力。除了釋放出游離銀離子殺滅病毒以外,納米銀(Ag)還可與病毒表面的蛋白質直接結合來使病毒失活,或者通過破壞病毒的復制和繁殖過程使病毒失去傳染性。因此納米銀(Ag)的滅活病毒機理與載銀(Ag)材料并不完全相同。本文對近年來納米銀(Ag)和載銀(Ag)材料在滅活病毒方面的研究和應用概況進行綜述,希望對了解和關注該領域發展有所幫助。

        1 納米銀(Ag)的滅活病毒作用

          納米銀(Ag)是指Ag原子組成的、粒徑通常在1~100nm范圍的納米顆粒、納米線、納米團簇等Ag納米材料。納米銀(Ag)的比表面積極大,具有納米材料特征性的表面效應,表面原子與總原子數之比隨著顆粒尺寸的減小而大幅增加。表面Ag原子由于周圍缺少相鄰原子,存在許多懸空鍵,因此具有高度不飽和性,極易與其它物質相結合而趨于穩定,因而納米銀(Ag)的化學反應活性極高。納米銀(Ag)這種高活性的表面結構給病毒提供了大量的接觸吸附位點和反應作用點,不僅可以與病毒緊密接觸,而且大大提高了與病毒中的蛋白質和核酸等分子發生化學反應的能力。
          納米銀(Ag)的滅活病毒機理還不是十分明了,根據目前國內外的研究成果,可能與以下幾種機制有關(見圖1):(1)納米銀(Ag)釋放出來的銀離子可以與病毒蛋白質上的巰基(—SH)、氨基(—NH2)等基團發生反應,使蛋白質失活;或者與病毒核酸上的磷酸基反應,改變核酸的結構,影響病毒遺傳信息的轉錄復制,使病毒無法有效繁殖。(2)納米銀(Ag)對病毒有很強的吸附和固定作用,可以與病毒表面某些蛋白質結合,影響病毒與細胞受體的相互作用,從而阻礙病毒與宿主細胞的結合,防止病毒侵入細胞。例如,納米銀(Ag)與病毒表面蛋白質上的—SH可以形成化學鍵,相互結合生成-S-Ag復合物,使病毒蛋白質失活,進而使病毒滅活。(3)納米銀(Ag)可進入宿主細胞,在細胞內與病毒復制所需的細胞蛋白質發生反應,或直接與組裝子代病毒所需的病毒蛋白質相互作用,干擾病毒的繁殖過程。(4)納米銀(Ag)可與病毒核酸結合,使病毒脫氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)的結構改變,影響病毒的復制和繁殖,使病毒失去活性。(5)氧在納米銀表面以O原子的形式被化學吸附,具有極高的氧化活性,因而納米銀(Ag)可作為催化劑將病毒等微生物幾乎完全催化氧化,嚴重破壞病毒的結構。(6)納米銀(Ag)的粒徑大小是影響其滅活病毒活性的重要因素,多項研究證實,減小粒徑能夠大大提高納米銀(Ag)與病毒等微生物的反應活性,也能更有效地釋放銀離子。因此與濃度和使用劑量相比,納米銀(Ag)的粒徑大小對于其滅活病毒能力的影響更加明顯。對納米銀(Ag)的滅活病毒機理仍需進一步研究。

         

        納米銀(Ag)滅活病毒的機理示意圖(以冠狀病毒為例)
        圖1 納米銀(Ag)滅活病毒的機理示意圖(以冠狀病毒為例)
        Fig.1Schematicofinteractionofsilvernanoparticles(AgNPs)withvirus(e.g.,coronavirus)

          近年來,國內外對于納米銀(Ag)滅活細菌作用的研究報道較多,各種相應的產品也逐漸投入市場。對于納米銀(Ag)滅活病毒作用的研究報道較少,不過也已逐步展開,某些研究取得了比較可喜的結果。2005年,Elechiguerra等首次發現粒徑在1~10nm的納米銀(Ag)顆??赏ㄟ^與人類免疫缺陷病毒1型(HIV-1)表面類脂膜上的糖蛋白gp120相互作用而附著在HIV-1上。由于gp120糖蛋白通過與宿主細胞的CD4受體結合而介導病毒的下一步反應,因此當HIV-1的gp120蛋白與納米銀(Ag)結合后,HIV-1就不能再與宿主細胞結合了。體外實驗進一步證實納米銀(Ag)對HIV-1與宿主細胞的結合產生了明顯抑制作用。王云華等也對納米銀(Ag)滅活HIV活性進行了研究。結果表明,納米銀(Ag)能夠有效抑制HIV誘導的細胞病變,還能抑制HIV急性感染細胞中p24滅活原的產生,具有較好的滅活HIV活性。同時也發現納米銀(Ag)的細胞毒性比銀離子低1000倍左右,更有利于納米銀(Ag)在滅活病毒防治領域的應用。Lu等發現粒徑約10nm的納米銀(Ag)與乙肝病毒(HVB)的DNA有較強的結合力,可阻礙病毒遺傳物質的轉錄以及新DNA的形成。通過透射電子顯微鏡(TEM)還觀察到大部分HBV病毒粒子與納米銀(Ag)產生了直接相互作用。Lara等研究發現滅活病毒活性依賴于納米銀(Ag)顆粒的大小,一般情況下納米銀(Ag)粒徑小于25nm,其滅活病毒活性明顯增加。向冬喜等研究了納米銀(Ag)顆粒對H3N2亞型流感病毒的抑制作用和作用機制。通過血凝素價效實驗、雞胚培養實驗和神經氨酸酶活性抑制實驗發現,納米銀(Ag)可能破壞H3N2病毒表面的血凝素蛋白和神經氨酸酶蛋白。運用細胞培養技術,通過致細胞病變效應(CPE)觀察法、噻唑藍(MTT)比色法和免疫熒光觀察法發現,納米銀(Ag)能夠明顯滅活H3N2病毒,并能有效抑制病毒對犬腎細胞的侵入和侵入后病毒的繼續增殖。通過TEM和流式細胞術發現,納米銀(Ag)能抑制H3N2病毒誘導犬腎細胞發生凋亡的作用。逆轉錄-聚合酶鏈式反應法(RT-PCR)顯示納米銀(Ag)能夠干擾H3N2病毒HA基因的擴增,說明納米銀(Ag)可能干擾了病毒遺傳物質復制的某個環節。上述研究結果表明,納米銀(Ag)在細胞水平和分子水平上對H3N2流感病毒均具有抑制作用。陳娜娜等研究了納米銀(Ag)在體外與腺病毒3型(ADV3)的相互作用。通過細胞培養法和免疫熒光法發現納米銀(Ag)對ADV3有明顯的抑制作用。TEM和PCR結果顯示,抑制機制可能與納米銀(Ag)直接破壞ADV3病毒粒子,及破壞病毒DNA和病毒衣殼上的蛋白質如五鄰體、六鄰體蛋白等有關。尹儉儉等研究了納米Ag對3型副流感病毒(PIV3)的抑制作用,通過免疫熒光法檢測到納米銀(Ag)對PIV3感染犬腎細胞既有預防又有治療作用(見圖2),利用TEM負染技術觀察到納米銀(Ag)可破壞PIV3病毒的形態結構(見圖3),而且納米銀(Ag)還能抑制PIV3的神經氨酸酶活性。李秀景等研究了納米銀(Ag)對感染H1N1流感病毒的小鼠的治療作用,通過比較各實驗組的小鼠死亡率、肺指數和肺組織病毒滴度等研究納米銀(Ag)的療效,發現納米Ag對小鼠流感有明顯的治療作用,其治療效果與納米銀(Ag)的加入劑量有關。戶瑞麗和楊君發現在單純皰疹病毒2(HSV-2)感染前,或在感染后的早期,加入100μg/mL的納米銀(Ag)溶液對病毒復制有明顯抑制作用,并且該濃度的納米銀(Ag)溶液對細胞毒性很小。Sujitha等發現納米銀(Ag)對登革熱病毒(DEN-2)有明顯的殺滅作用。該研究結果具有重要意義,因為根據世界衛生組織(WHO)的報道,對于登革熱還沒有確切有效的病原治療方法。

        不同組犬腎細胞的免疫熒光法檢測結果

        圖 2 不同組犬腎細胞的免疫熒光法檢測結果

        Fig.2ImmunofluorescencestaininganalysisofMadin-Darbycaninekidney(MDCK)cellsindifferentgroups(extensivespecificyellow greenfluorescenceindicatescelllesionanddeath;redindicatesnormalcellmorphology)

        (a)normalMDCKcells
        (b)MDCKcellstreatedwithparainfluenzavirustype3(PIV3)only
        (c)MDCKcellstreatedwiththemixtureofvirusandsolvent
        (d)MDCKcellswereincubatedwith25mg/Lsilvernanoparticles(AgNPs)for2htheninfectedwithPIV3forafurther2h
        (e)treatmentofPIV3with25mg/LAgNPsfor2hpriortoincubationwithMDCKcells
        (f)MDCKcellsinfectedwithPIV3for2hthenincubatedwith25mg/LAgNPsforafurther2h

          除了醫學上的潛在應用,納米銀(Ag)在防治動植物病毒上也有良好的效果。楊海艷等通過半葉接種法實驗發現納米銀(Ag)對煙草花葉病毒(TMV)、黃瓜花葉病毒(CMV)和馬鈴薯Y病毒(PVY)等煙草病毒的體外抑制效果顯著。Lv等采用免疫熒光法、RT-PCR法、流式細胞術以及免疫印跡法,研究了Ag納米顆粒和Ag納米線對豬傳染性胃腸炎冠狀病(TGEV)感染宿主細胞的抑制作用。實驗結果表明,Ag納米顆粒對TGEV的抑制率可達到67.35%,Ag納米線最高可達58.65%。其作用機制是直接滅活病毒亦或阻斷病毒侵入細胞。劉合永等研究了納米銀(Ag)對家蠶血液型膿病病原家蠶核型多角體病毒(BmNPV)的殺滅作用,用TEM觀察到經0.2mg/L納米銀(Ag)溶液處理24h后BmNPV多角體的包被蛋白受到破壞,裸露的病毒粒子被納米銀(Ag)進一步殺滅;家蠶4齡幼蟲用經過納米銀(Ag)銀溶液處理的BmNPV多角體懸液添食后,至5齡末期無感染癥狀,證實了BmNPV的多角體結構被納米銀破壞而失去感染活性。

        PIV3病毒的形態結構(透射電鏡負染×200000)

        圖3 PIV3病毒的形態結構(透射電鏡負染×200000)
        Fig.3Transmissionelectronmicroscopenegativestainingofparainfluenzavirus3(PIV3)
        (a)NormalPIV3
        (b)PIV3treatedwith150mg/Lsilvernanoparticles(AgNPs)for30min
        (c)PIV3treatedwith150mg/LAgNPsfor60min
        (d)PIV3treatedwith150mg/LAgNPsfor120min

        2 載銀(Ag)材料的滅活病毒作用

          載銀(Ag)材料是將Ag與某種載體復合而制備的材料。常見的載銀(Ag)材料有載Ag鋼鐵材料、載Ag陶瓷、載Ag沸石和載Ag高分子材料等。載銀(Ag)材料主要通過釋放的游離銀離子起到滅活病毒的作用。Ag、Cu、Co、Ni等過渡金屬離子對于細菌和病毒等微生物均具有很強的滅活作用,機理可能和金屬離子可滅活蛋白質及核酸有關。Samuni等提出了Fenton反應機理(Fentonmechanism),認為過渡金屬離子可以與蛋白質、核酸等生物大分子的特異性位點結合生成復合物,在溶液中存在溶解氧和過氧化氫的條件下,這種復合物會持續不斷的發生循環的氧化還原反應,在生物大分子附近生成大量OH·自由基。OH·自由基有強氧化性,對于生物大分子的結構有很強的破壞作用,使得病毒等微生物滅活。
          在這些可滅活病毒的過渡金屬離子中,銀離子因滅活病毒效果強力、持久,熱穩定好,對于細胞及組織無明顯毒性等優點而得到了廣泛的關注。多種以硝酸銀、磺胺嘧啶銀(AgSD)等含有銀離子的化合物為有效成分的水劑、霜劑類藥物被研發出來,并在臨床上得到了應用。除了通過Fenton反應滅活病毒外,銀離子與病毒還有以下作用:(1)銀離子可以和病毒核苷酸中磷酸基上的氧離子發生化學鍵合,在磷酸基上產生偶極矩,誘導產生環磷酸苷,同時使得連接2個相鄰核苷酸的磷酸二酯鍵發生斷裂,從而使病毒的核酸鏈發生斷裂,影響病毒遺傳信息的復制。(2)對于DNA病毒,銀離子可以在DNA雙螺旋結構中形成嘌呤/Ag/嘧啶的化學鍵,取代相鄰的嘌呤與嘧啶之間的氫鍵,形成一種更穩定的螺旋結構,從而阻礙DNA的解螺旋,使病毒難以有效繁殖。(3)如果病毒表面的蛋白質上含有巰基(—SH),銀離子可以和巰基發生不可逆的結合,生成一種穩定的-S-Ag結構,從而導致蛋白質的變性、失活??偠灾?,對銀離子滅活病毒機理的研究不如對銀離子的滅活菌機理研究得廣泛系統,仍有許多研究有待進一步深入。

        2.1 載Ag鋼鐵材料滅活細菌的研究

          與納米銀(Ag)類似,目前對于載銀(Ag)材料滅活細菌的研究和應用已經比較廣泛,其中載Ag鋼鐵據報道具有良好的抗菌性能。Yokota等開發了含0.042%Ag(質量分數,下同)的奧氏體不銹鋼。對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌(簡稱金葡菌)等細菌經過24h抗菌實驗后,該不銹鋼樣品上的活體細菌數小于10CFU/mL,對應的抗菌率>99.9%。Chiang等采用真空熔煉法制備了含0.031%~0.092%Ag的316不銹鋼樣品,通過激光掃描共聚焦顯微鏡結合分子探針技術觀察到在載Ag不銹鋼表面,大腸桿菌大量凋亡;而在遠離表面的溶液中,大腸桿菌可以正常存活與繁殖。作者認為載Ag不銹鋼表面釋放出的高濃度銀離子對大腸桿菌起到了殺滅作用。Liao等在304不銹鋼中添加了0.1%、0.2%和0.3%的Ag,發現含0.2%Ag以上的樣品對大腸桿菌和金葡菌具有比較好的抗菌作用。Huang等在316L不銹鋼中添加了0.1%、0.2%、0.3%的Ag,發現不加Ag的316L不銹鋼沒有抗菌性,加Ag的316L不銹鋼對大腸桿菌和金葡菌的抗菌性隨著Ag加入量的增多而增強,并且對金葡菌的抗菌性比大腸桿菌更強。通過TEM觀察到在載Ag316L不銹鋼表面培養的細菌出現了細胞壁、細胞膜破裂,細胞質泄露等明顯的凋亡現象。用TEM的能譜儀(EDS)可以檢測出凋亡細菌的細胞膜中含有微量的Ag。作者認為這說明銀離子從載Ag316L不銹鋼中釋放出來,穿過細菌的細胞膜,起到了殺滅細菌作用。作者還認為載Ag不銹鋼對金葡菌(屬于革蘭氏陽性菌)的抗菌作用優于大腸桿菌(屬于革蘭氏陰性菌)是因為格蘭仕陰性菌的細胞壁外膜上的脂多糖結構緊密,可阻礙銀離子進入。Yang等發現含0.19%Ag的2205雙相不銹鋼對大腸桿菌和金葡菌的抗菌率均>99%。雖然目前還沒有載Ag不銹鋼滅活病毒的研究報道,但從原理上來說,載Ag不銹鋼釋放出的銀離子對病毒具有殺滅作用。本課題組基于多年的抗菌材料研究基礎,先后研制了Ag合金化馬氏體不銹鋼,Ag合金化灰口鑄鐵、納米銀(Ag)琺瑯鑄鐵等載銀(Ag)材料,并應用于刀具和鍋具等產品中。如納米銀(Ag)琺瑯鑄鐵即是將納米銀(Ag)加入到釉料中,經過配制燒結,在鑄鐵的表面形成致密的納米銀(Ag)琺瑯釉層。由于納米銀(Ag)的加入,填充于釉料顆粒的孔隙,燒結后的釉面致密性得到了提高,展現出超親水性,滲水、滲油率下降。同時納米銀(Ag)釉層對大腸桿菌、金葡菌的抗菌率大于99%。我們課題組研制的Ag合金化馬氏體不銹鋼等載銀(Ag)材料對病毒的殺滅作用正在研究中。

        2.2 載Ag鋼鐵材料的力學性能和耐腐蝕性能

          載Ag鋼鐵的力學性能和耐腐蝕性能也得到了一定的研究。Chiang等發現316不銹鋼中加入0.031%~0.092%的Ag后,強度和硬度略有下降,而塑性大幅提升。作者認為載Ag316不銹鋼中有Ag和氏體兩個相,其中Ag是軟化相。作者還發現載Ag316不銹鋼在含Cl介質中的耐腐蝕性低于不加Ag的316不銹鋼,并認為這是因為Ag作為第二相破壞了鈍化膜的完整性。Huang等也發現Ag具有軟化效應,加入Ag的316L不銹鋼的強度和顯微硬度都低于不加Ag的316L。不過他們又發現,隨著Ag含量從0.1%增加到0.2%,載Ag316L的強度又出現了少量的提高。作者認為這是因為隨著Ag含量的增加,會產生沉淀強化或晶粒細化效應,緩和了Ag的軟化效應。Xiang等發現含Ag0.07%的CD4MCu雙相不銹鋼隨著固溶溫度從1050℃提高到1100℃,強度、硬度和塑性都有所下降,作者認為這是因為γ相的體積分數增加所致;當固溶溫度從1100℃提高到1150℃,γ相和具有軟化效應的含Ag的體積分數都出現了減少,又導致強度和硬度的升高。作者還發現固溶溫度為1150℃的樣品在3.5%NaCl溶液中具有最好的耐點蝕性能,認為這是因為固溶溫度升高促進了含Ag相的溶解,降低了含Ag相的體積分數,從而減輕了含Ag相對鈍化膜的破壞。在我們課題組開發的Ag合金化灰口鑄鐵中,Ag在基體中均勻分布,沒有觀察到Ag原子偏析和含Ag相析出(見圖4)。加入Ag等微合金化元素的灰口鑄鐵的硬度和強度也得到了提高。

        Ag合金化灰口鑄鐵的Ag成分圖譜

        圖4 Ag合金化灰口鑄鐵的Ag成分圖譜
        Fig.4CompositionmappinginAg-bearinggrayiron
        (a)OMimageofmicrostructure(b)Agmapping

        2.3 其它載銀材料的滅活病毒研究

          除了載Ag不銹鋼,目前對于其它載銀(Ag)材料滅活病毒的研究報道比較少。Han等將Ag/Al2O3混合物壓制成圓片,將SARS病毒、桿狀病毒滴在圓片上,在空氣中暴露5min后進行檢測,發現SARS病毒在Vero細胞,桿狀病毒在Sf9細胞上的毒性相比對照組降低了99.9%以上;經過20min后,2種病毒已經被完全滅活。馮晏萌等研究了內鍍Ag纖維(即將Ag鍍在中空滌綸纖維的內壁)滅活脊髓灰質炎病毒I型的功效,發現在37℃、日光燈照射30min條件下對病毒的滅活率為99.99%,在37℃遮光條件下作用30min滅活率為78.47%。無Ag纖維在日光燈下照射60min后對病毒無滅活作用。作者認為光照可以提高銀離子對病毒的滅活效果。Yang等制備了載Ag多孔羥基磷灰石陶瓷(PHA-Ag)和不載Ag的多孔羥基磷灰石陶瓷(PHA),將含有呼腸病毒3型的病毒液用這2種多孔陶瓷分別過濾,然后用病毒濾出液感染Hela細胞來測定殘余病毒的毒性,發現PHA-Ag對于病毒的殺滅作用比PHA更強。作者認為從PHA-Ag中釋放出來的銀離子起到了滅活病毒的作用。Bright等發現含有3.5%Ag/6.5%Cu(w/w)混合離子的鋁硅酸鈉沸石粉對于有包膜結構的人類冠狀病毒229E和貓傳染性腹膜炎病毒(FIPV),以及無包膜結構的貓流感病毒F-9都具有極強的滅活作用,說明這種沸石粉具有廣譜的滅活病毒能力,未來可考慮應用在各種塑料、涂料和紡織纖維中,有效提高材料的抗病毒能力。

        3 納米銀(Ag)和載銀(Ag)材料的生物安全性

          大量研究表明,納米銀(Ag)和銀離子對于體外培養的人類和哺乳動物細胞,如肺泡上皮細胞、星形膠質細胞、胚胎干細胞,T細胞等具有很低的毒性。通常情況下,當銀離子的濃度<10μg/mL,納米銀(Ag)<100μg/mL時不會導致細胞病變。
          從已經投入臨床應用的含Ag藥劑的治療情況來看,Ag中毒的病例很少見,一般只發生在大面積開放傷后應用大量Ag敷料治療時,少量的Ag不會導致中毒。Ag過敏的病例尚未見報道。其它的人體臨床試驗也發現,含Ag藥劑對多種疾病具有良好的療效,而且毒副作用很小。Rendin等給88個患有胃潰瘍的病人經口攝入氧化Ag膠體,經過9d以后,有87個病人得到了治愈。Munger等對60個健康的試驗者做了市售納米銀(Ag)的人體經口暴露試驗。經過14d以后,試驗者沒有發生明顯的炎癥,新陳代謝、血液和尿液的化驗結果都正常,心、肺等主要臟器也沒有觀察到明顯的形態變化。Baral等發現Ag膠體可緩解囊腫性纖維化的炎癥癥狀。Nakane等發現含有10w/w載Ag沸石成分的噴霧劑對于寄生在人體表皮的細菌有強烈殺滅作用,而人體皮膚對于這種噴霧劑沒有任何不良反應。
          納米銀(Ag)和載銀(Ag)材料的生物安全性對于將來的大規模應用極其重要,盡管已有的研究結果尚未證明Ag會對人體造成損害,但相關研究仍然不夠充分,需要進一步大量系統深入的研究和實踐去驗證。

        4 結論與展望

          納米銀(Ag)和載銀(Ag)材料不僅對于冠狀病毒、流感病毒、肝炎病毒、HIV病毒等幾乎所有病毒和微生物具有廣譜而強力的殺滅效果,而且具有對人體毒性低,病毒不容易產生耐藥性等顯著的優點。含Ag的滅活病毒材料也正在得到越來越廣泛的關注,相關的理論和實驗研究結果為預防、治療病毒引起的感染和疾病提供了有益的啟示。比如在骨科和牙科的滅活感染治療中,可利用載銀(Ag)材料制備滅活感染涂層,不僅可以抑制植入體周圍的病毒細菌等微生物的生長,而且可以防止這些微生物在植入體表面的粘附微生物膜的產生;納米銀(Ag)噴霧劑則有可能成為多種呼吸道黏膜感染病毒的“克星”。但由于與Ag有關的諸多生物效應的機制尚不明確,如Ag對病毒的確切殺滅機制;Ag對人體的毒性,如何在最低劑量下達到滅活病毒目的并且不對人體造成損害;載銀(Ag)材料在人體內緩釋銀離子的作用時間,如何控制銀離子的緩釋等。因此,進一步的深入研究需要加快開展。

          利用Ag滅活細菌病毒的作用,Ag合金化馬氏體不銹鋼、Ag合金化灰口鑄鐵材料、納米銀(Ag)琺瑯鑄鐵材料等被本課題組開發了出來,應用在人民日常生活用品的廚刀與鍋具中。相信隨著動物模型的完善和臨床試驗的不斷開展,對Ag滅活病毒機制和生物安全性的研究逐步深入,低毒性且具有良好滅活病毒效果的納米銀(Ag)和載銀(Ag)材料(不銹鋼、鋼鐵材料、塑料、陶瓷、織物)在病毒防控工作中將得到廣泛的應用。

         

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