二氧化钛纳米颗粒抑制大肠杆菌生长的新功能制造技术

纳米颗粒具有与微米以上颗粒不同的性质，其中之一体现于对细菌的抑制。本申请介绍一种二氧化钛纳米颗粒的新功能，主要体现于二氧化钛纳米颗粒的加入可以抑制模式微生物大肠杆菌生长并降低其存活率，其机理为影响了OmpF的表达水平。由于纳米颗粒已经成为一种广泛采用的材料，该功能的发现有利于进一步认识其生物效应。

New functions of titanium dioxide nanoparticles to inhibit the growth of Escherichia coli

Nanoparticles have different properties from the particles above the microns, one of which is reflected in the inhibition of bacteria. This application introduces a new function of titanium dioxide nanoparticles, which mainly reflects that the addition of titanium dioxide nanoparticles can inhibit the growth and reduce the survival rate of Escherichia coli, and its mechanism affects the expression level of OmpF. As nanoparticles have become a widely used material, the discovery of this function is conducive to further understanding of its biological effects.

【技术实现步骤摘要】
二氧化钛纳米颗粒抑制大肠杆菌生长的新功能
本申请属于纳米颗粒新功能的
，尤其涉及于二氧化钛纳米颗粒抑制大肠杆菌生长的新功能。
技术介绍
纳米颗粒是一种人工制造的、大小不超过100纳米的微型颗粒。纳米材料在科学上和应用上都有很大的价值，在生物学效应方面，纳米颗粒因为其直径小、表面积大等性质往往能够渗透到膜细胞中，从而产生与微米以上颗粒完全不同的效应。二氧化钛纳米颗粒具有十分特别的光学性质，具有热稳定性、无毒性、超亲水性等特征，可广泛应用于抗紫外材料、纺织、自洁玻璃、防晒霜等产业中。但关于二氧化钛纳米颗粒的生物学尤其是抑菌性质目前涉及较少。大肠杆菌(Escherichiacoli)是一种常见的模式生物，广泛应用于微生物学、遗传学、分子生物学等多个领域的研究。大肠杆菌同样是进行受试物抑菌能力测试的常见菌种，主要的测试方法包括生长曲线测定、、活菌数检测、牛津杯测定等。纳米颗粒的抑菌特性的研究将有利于具体阐明其生物学效应，并为在相应领域的应用提供理论基础。。
技术实现思路
大肠杆菌为常用菌株，购自北京爱必信生物技术有限公司。二氧化钛纳米颗粒购自上海西格玛公司，其特征为直径小于40纳米，99％以上纯度，比表面积大于25平方米/克。二氧化钛纳米颗粒的抑菌活性检测：将活化好的大肠杆菌以2％接种至新鲜培养基并培养4h使其生长至对数生长期，随后加入二氧化钛纳米颗粒，使其终浓度达到50毫克/毫升。另外设置加入同样体积的蒸馏水作为对照组。继续培养细菌12h，利用本领域常规的平板涂布法来检测每毫升培养物中的活菌数量。检测单位为菌落数/毫升(cfu/mL)。实验结果如表1所示。由表中可以看出，在所述浓度的二氧化钛纳米颗粒处理的条件下细菌的生长受到了明显的抑制，活菌数下降1-2个数量级。表1组别菌落数(*107)对照组188±53实验组13±6为进一步探索其抑菌机理，在培养至上述对数生长期的大肠杆菌液体培养物中加入二氧化钛纳米颗粒，使其终浓度达到50毫克/毫升。继续培养16h后，回收菌体，使用本领域常规的技术手段提取细胞中总mRNA、反转录为cDNA，并使用Cycle480(Roche)荧光定量PCR仪(使用SybrGreen染料)对OmpF基因的表达量进行定量分析。所使用的PCR条件为：95oC预变性5min，然后是95℃10s，60℃10s，72℃30s扩增共40个循环。所使用的引物为：上游CCAGGGTAACAACTCTGAAG；下游GCCGCCAACACGACCAACGA。所获得的定量数值为OmpF表达量与内参基因GAPDH的相对比值。实验组和对照组所获得的mRNA相对定量结果如图1所示。从图1中可以看出，经过二氧化钛纳米颗粒的处理，OmpF的表达水平有了明显的下降，降低为原来的0.71倍。本申请证明了二氧化钛纳米颗粒具有显著的抑菌效果，且其潜在机理为影响外膜蛋白OmpF的表达水平，该申请为更完整地认识金属纳米颗粒的生物学效应提供了新思路。附图说明图1二氧化钛纳米颗粒处理所引起的大肠杆菌OmpF基因的表达变化Control指对照组；substance’saddition指二氧化钛纳米颗粒处理组；纵坐标为相对mRNA水平。具体实施方式实施例1二氧化钛纳米颗粒的抑菌活性检测：将活化好的大肠杆菌以2％接种至新鲜培养基并培养4h使其生长至对数生长期，随后取50微升菌液稀释100倍后与培养基混合倒平板。同时插入牛津杯，分别加入150微升阳性对照(氨苄青霉素，100纳克/微升)、阴性对照(蒸馏水)、低浓度(20微克二氧化钛纳米颗粒)、中浓度(200微克二氧化钛纳米颗粒)、高浓度(2毫克纳米颗粒)的受试物，培养16h后观察抑菌圈的存在。实施例2二氧化钛对目标基因表达的影响：在培养至上述对数生长期的大肠杆菌液体培养物中加入二氧化钛纳米颗粒，使其终浓度达到50毫克/毫升。继续培养16h后，回收菌体，使用本领域常规的技术手段提取细胞中总mRNA、反转录为cDNA，并使用Cycle480(Roche)荧光定量PCR仪(使用SybrGreen染料)对OmpF基因的表达量进行定量分析。所使用的PCR条件为：95℃预变性5min，然后是95℃10s，60℃10s，72℃30s扩增共40个循环。所使用的引物为：上游CCAGGGTAACAACTCTGAAG；下游GCCGCCAACACGACCAACGA。所获得的定量数值为OmpF表达量与内参基因GAPDH的相对比值。经过二氧化钛纳米颗粒的处理，OmpF的表达量降低为对照组的0.71倍。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米颗粒抑制大肠杆菌生长的新功能，其特征在于，纳米颗粒在大肠杆菌液体培养物中的加入能显著降低其活菌数量。

【技术特征摘要】
1.一种纳米颗粒抑制大肠杆菌生长的新功能，其特征在于，纳米颗粒在大肠杆菌液体培养物中的加入能显著降低其活菌数量。2.一种如权利要求1所述的新功能，其特征在于，所述纳米颗粒为二氧化钛颗粒。3.一种如...

【专利技术属性】
技术研发人员：高宁馨，黄胜，徐晓莉，
申请(专利权)人：安徽古尔特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34