ZnO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ZnO纳米颗粒的新功能，主要体现于ZnO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。

ZnO nanoparticles inhibit the new function of Escherichia coli growth

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 ZnO nanoparticles, which is mainly reflected in the addition of ZnO nanoparticles to inhibit the growth of E.coli and reduce its survival rate. The mechanism is that the expression level of OmpF is reduced. 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】
ZnO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ZnO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。ZnO纳米颗粒是一种常见的金属纳米颗粒，是一种高端的高功能精细无机产品，表现出许多特殊的性质，如非迁移性、荧光性、压电性等，在制造气体传感器、变阻器、磁性材料等方面有广泛的应用。但关于ZnO纳米颗粒(又称纳米氧化锌)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、牛津杯测定等。后者主要通过在菌株生长平板上抑菌圈的存在及大小来对受试物的抑菌能力进行测定。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。ZnO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30平方米/克。ZnO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ZnO纳米颗粒)、中浓度(200微克ZnO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。实验结果如图1所示。由图中可以看出，在高浓度ZnO纳米颗粒处理的条件下出现了明显的抑菌圈，这表明ZnO纳米颗粒具有显著的抑菌效果。进一步地，以该浓度为条件进行重复上述牛津杯抑菌实验，通过测量抑菌圈直径，所得数据如表1所示。经统计，其平均直径在12.3mm。重复试验序号抑菌圈直径(mm)重复试验序号抑菌圈直径(mm)110.5214.5312.4410.8513.5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ZnO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。实验组和对照组所获得的mRNA相对定量结果如图2所示。从图2中可以看出，经过ZnO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0.65倍。本申请证明了ZnO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1ZnO纳米颗粒的牛津杯抑菌实验。1阳性对照组；2阴性对照组；3低浓度暴露；4中浓度暴露；5高浓度暴露图2ZnO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；ZnO’saddition指ZnO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1ZnO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ZnO纳米颗粒)、中浓度(200微克ZnO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2ZnO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ZnO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ZnO纳米颗粒的处理，OmpF的表达量降低为对照组的0.65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培养平板上的加入能够产生抑菌圈。

【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培养平板上的加入能够产生抑菌圈。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ZnO颗粒。3.一种如权利...

【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