本发明专利技术涉及一种四氧化三铁‑硫化钼复合纳米材料及其在抑制基因接合转移中的应用，将六水合三氯化铁与七水合硫酸亚铁置于三孔烧瓶中，加入去离子水，通氮气，并搅拌至透明，之后加热到60度，再搅拌5分钟，加入氨水溶液，加热到60‑80度，在空气中老化一段时间，之后用吸铁石吸住沉淀部分，用去离子水和乙醇清洗，烘干得到磁性四氧化三铁纳米粒子。将硫脲和钼酸钠溶于去离子水中，并将之前合成好的四氧化三铁加入硫化钼的合成体系中，于高压釜中反应若干小时后，离心分离得到沉淀物，清洗、烘干过夜，得到四氧化三铁‑硫化钼复合纳米材料。该四氧化三铁‑硫化钼复合纳米材料用于抑制种间耐药基因转移，具有易回收、成本低、性能好、生物毒性小等优点。
【技术实现步骤摘要】
四氧化三铁-硫化钼复合纳米材料及其在抑制基因接合转移中的应用
本专利技术涉及一种四氧化三铁-硫化钼复合纳米材料及其在抑制基因接合转移中的应用。
技术介绍
抗生素及其他抗菌药在医疗、畜禽产业、农业等中的误用以及过量使用，导致细菌的耐药性不断提高，甚至产生多耐药性，进而催生了一类细菌―“超级细菌”。耐药基因是耐药性的物质基础，畜禽粪便是一个巨大的耐药基因库，具有各种各样可转移的耐药基因。耐药基因通过各种途径(如养殖场畜禽的粪便、污泥等)进入土壤、水体、沉积物等，然后通过基因水平转移的方式向周围环境中的细菌、植物(如蔬菜等)等中扩散，从而导致“耐药基因”污染及扩散。因此，设计、合成和应用低成本、高效的纳米新材料来抑制耐药基因水平转移具有重要的意义。近年来，纳米材料材料得到了广泛的应用，包括纳米三氧化二铝、二氧化钛(TiO2)等。其中，纳米三氧化二铝、二氧化钛等会促进耐药基因水平转移；此外，多壁碳纳米管、纤维蛇纹石、α-海泡石等可以促进转化，进而促进耐药基因的水平转移。这些纳米材料的应用不利于耐药基因污染的防控。因此，开发高效的纳米新材料来抑制耐药基因水平转移才是重中之重。而基因水平转移主要有三种方式：转化、接合和转导。其中接合转移是耐药基因水平转移中容易发生的转移方式。硫化钼是一种类似二维层状石墨烯的片状半导体材料，细胞毒性较低。它具有优异的电学、光学特性，在材料学、自旋电子学、微纳加工、半导体器件等方面具有重要的应用前景。加入四氧化三铁磁性纳米粒子，能增大材料的比表面积，增强材料的催化性能和稳定性，提高材料的回收利用率，同时环境友好且能显著抑制耐药基因接合转移。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种四氧化三铁-硫化钼复合纳米材料及其在抑制基因接合转移中的应用。本专利技术的目的是这样实现的，一种四氧化三铁-硫化钼复合纳米材料，其特征在于，制备时，包括如下步骤：（1）称取20-30g的六水合氯化铁和10-15g的七水合硫酸亚铁，置于三孔烧瓶中，加入200-250ml去离子水，进行磁力搅拌，得到第一混合溶液；（2）在经步骤（1）得到的第一混合溶液中通入15-20分钟氮气，搅拌至透明，随后加热至50-60度，继续搅拌5-10分钟；（3）向步骤（2）中加入pH为8的氨水，停止搅拌，加热至60-80度，并在空气中老化20-40分钟，得到黑色沉淀，用吸铁石吸住沉淀，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，50-60度烘干得到四氧化三铁纳米粒子；（4）称取5-10mmol的硫脲和1-2mmol的钼酸钠于60ml去离子水中，再加入0.05-1g的经步骤（3）得到的四氧化三铁纳米粒子，得到第二混合溶液，将第二混合溶液置于100ml高压釜中，加热至180-200度，反应20-22小时后，冷却到室温，得到黑色混合沉淀物；（5）将步骤（4）得到的黑色混合沉淀物离心分离，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，50-60度干燥，得到四氧化三铁-硫化钼复合纳米材料。步骤（4）中，硫化钼合成中硫脲、钼酸钠摩尔比为5：1。一种四氧化三铁-硫化钼复合纳米材料用于基因接合转移的应用，其特征在于，具体过程如下：a)实验前准备：准备15ml玻璃试管若干、5ml玻璃试管若干、1.5ml离心管若干、胰酪大豆蛋白胨液体培养基、胰酪大豆蛋白胨固体培养基、磷酸缓冲溶液，全部进行高压蒸汽灭菌121度，40分钟，备用；氯霉素、氨苄青霉素、链霉素溶液过滤灭菌，备用；b)摇菌：取两只15ml玻璃试管，分别加入10-12ml的胰酪大豆蛋白胨液体培养基，其中在接种大肠杆菌DH5α的15ml玻璃试管中加入氯霉素和氨苄青霉素，接种大肠杆菌HB101的试管中加入链霉素，将试管置于恒温振荡器，在37度下，160r/min培养14小时，获得供体菌株—携带具有氯霉素和氨苄青霉素抗性的性质粒的大肠杆菌DH5α，受体菌株—具有链霉素抗性的大肠杆菌HB101，并使得菌落计数达到约5×108CFU/mL；c)取37度培养过后的供体大肠杆菌DH5α与受体大肠杆菌HB101用0.2mol的磷酸缓冲溶液洗涤2~3次以去除菌体中的培养基以及抗生素，再用磷酸缓冲溶液将细菌稀释到一定的浓度；d)分别取1.5毫升c)中的细菌悬浮液于5ml玻璃试管中并混匀，在5ml玻璃试管分别加入0-0.6mg四氧化三铁-硫化钼复合纳米材料，并以未加四氧化三铁-硫化钼复合纳米材料的组份作为对照；e)将以上加入不同浓度三氧化二铁-硫化钼复合材料的实验组和未加三氧化二铁-硫化钼复合纳米材料的对照组接合培养，培养结束以后取菌液涂于含氯霉素抗性及链霉素抗性的胰酪大豆蛋白胨固体培养基上，然后30度培养24-36小时；统计各胰酪大豆蛋白胨固体培养基上的菌落数，计算接合转化子以及接合转移频率，然后分析不同剂量的四氧化三铁-硫化钼复合纳米材料对耐药基因在种内接合转移的影响。大肠杆菌DH5α与大肠杆菌HB101是属于同一种属，因此利用大肠杆菌DH5α与大肠杆菌HB101进行的接合实验属于种内接合实验；供受体菌培养时间为14小时，四氧化三铁-硫化钼复合纳米材料的量为0-0.6mg，涂板后培养皿培养温度为30度，培养时间为24-36小时。相对于现有技术，本专利技术取得了以下有益效果：1、步骤（2）中超声分散时间必须控制在合适的范围内才能使五水合硝酸铋完全分解，促进与其他物质的结合。2、步骤（3）中氨水的pH，加热反应温度，老化时间时间，必须控制在合适的范围内，才能使物质充分接触，反应完全，合成磁性四氧化三铁单体，干燥温度必须控制在合适的范围内，才能保护材料内部结构。3、步骤（4）控制半导体硫化钼合成体系中硫脲、钼酸钠的摩尔比为5:1，复合材料合成反应温度和时间，因为硫化钼是片状结构，所以控制合适的范围才能使物质充分接触合成复合物，增大材料比表面积，增强材料抑制耐药基因接合转移性能。4、步骤（6）中菌培养时间，材料的量，培养皿培养温度、时间，必须控制在合适的范围，才能使材料与大肠杆菌作用的效果达到最佳，取得显著的抑制耐药基因接合转移效果。综上，本专利技术涉及四氧化三铁-硫化钼复合纳米材料在抑制基因接合转移中的应用。包括如下步骤：将六水合三氯化铁与七水合硫酸亚铁置于三孔烧瓶中，加入一定量的去离子水，通氮气20分钟，并搅拌至透明，之后加热到60度，再搅拌5分钟，加入一定量pH为8的氨水溶液，并加热到60-80度，在空气中老化一段时间，之后用吸铁石吸住沉淀部分，用去离子水和乙醇清洗，烘干后得到磁性四氧化三铁纳米粒子。将硫脲和钼酸钠溶于去离子水中，并将之前合成好的四氧化三铁加入硫化钼的合成体系中，于高压釜中反应若干小时后，离心分离得到沉淀物，清洗、烘干过夜，得到四氧化三铁-硫化钼复合纳米材料。以携带具有氯霉素和氨苄青霉素抗性的性质粒的大肠杆菌DH5α作供体菌株，以具有链霉素抗性的大肠杆菌HB101为受体菌株。使用适当用抗生素培养好的供体和受体细菌离心，去除上清液，用磷酸盐缓冲液悬浮。反复几次洗涤后将细菌重新用磷本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种四氧化三铁-硫化钼复合纳米材料，其特征在于，制备时，包括如下步骤：/n（1）称取20-30g的六水合氯化铁和10-15g的七水合硫酸亚铁，置于三孔烧瓶中，加入200-250ml去离子水，进行磁力搅拌，得到第一混合溶液；/n（2）在经步骤（1）得到的第一混合溶液中通入15-20分钟氮气，搅拌至透明，随后加热至50-60度，继续搅拌5-10分钟；/n（3）向步骤（2）中加入pH为8的氨水，停止搅拌，加热至60-80度，并在空气中老化20-40分钟，得到黑色沉淀，用吸铁石吸住沉淀，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，50-60度烘干得到四氧化三铁纳米粒子；/n（4）称取5-10mmol的硫脲和1-2mmol的钼酸钠于60ml去离子水中，再加入0.05-1g的经步骤（3）得到的四氧化三铁纳米粒子，得到第二混合溶液，将第二混合溶液置于100ml高压釜中，加热至180-200度，反应20-22小时后，冷却到室温，得到黑色混合沉淀物；/n（5）将步骤（4）得到的黑色混合沉淀物离心分离，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，50-60度干燥，得到四氧化三铁-硫化钼复合纳米材料。/n
【技术特征摘要】
1.一种四氧化三铁-硫化钼复合纳米材料，其特征在于，制备时，包括如下步骤：
（1）称取20-30g的六水合氯化铁和10-15g的七水合硫酸亚铁，置于三孔烧瓶中，加入200-250ml去离子水，进行磁力搅拌，得到第一混合溶液；
（2）在经步骤（1）得到的第一混合溶液中通入15-20分钟氮气，搅拌至透明，随后加热至50-60度，继续搅拌5-10分钟；
（3）向步骤（2）中加入pH为8的氨水，停止搅拌，加热至60-80度，并在空气中老化20-40分钟，得到黑色沉淀，用吸铁石吸住沉淀，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，50-60度烘干得到四氧化三铁纳米粒子；
（4）称取5-10mmol的硫脲和1-2mmol的钼酸钠于60ml去离子水中，再加入0.05-1g的经步骤（3）得到的四氧化三铁纳米粒子，得到第二混合溶液，将第二混合溶液置于100ml高压釜中，加热至180-200度，反应20-22小时后，冷却到室温，得到黑色混合沉淀物；
（5）将步骤（4）得到的黑色混合沉淀物离心分离，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，50-60度干燥，得到四氧化三铁-硫化钼复合纳米材料。
2.根据权利要求1所述的四氧化三铁-硫化钼复合纳米材料，其特征在于，步骤（4）中，硫化钼合成中硫脲、钼酸钠摩尔比为5：1。
3.利用权利要求1所述的一种四氧化三铁-硫化钼复合纳米材料在抑制基因接合转移的应用，其特征在于，具体过程如下：
a)实验前准备：准备15ml玻璃试管若干、5ml玻璃试管若干、1.5ml离心管若干、胰酪大豆蛋白胨液体培养基、胰酪大豆蛋白胨固体培养基、磷酸缓冲溶液、全部进行高压蒸汽灭菌121度，40分钟，备用；氯霉素、氨苄青霉素、链霉素溶液过滤灭菌，备用；
b)摇菌：取两只15ml...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宏归，龚书珺，张娅，戚华晨，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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