激光诱导转移法制备银/铜纳米颗粒的抗菌特性、生物相容性及促伤口愈合作用研究

为解决抗生素耐药性危机，俄罗斯科学院研究人员通过激光诱导转移法（LIFT）制备银（Ag）和铜（Cu）纳米颗粒，系统评估其抗菌、生物相容性及促伤口愈合效果。研究表明，Ag/Cu NPs对革兰氏阳性（S. aureus、L. monocytogenes）和阴性菌（P. aeruginosa、E. coli）具有高效杀菌作用，且在小鼠模型中显著加速伤口上皮化，无炎症或过敏反应。该研究为开发便携式激光抗菌治疗系统提供新思路。

　　

抗生素耐药性已成为全球健康安全的重大威胁。自1928年青霉素发现以来，人类平均寿命延长了30年，但如今细菌耐药性问题日益严峻——过度使用抗生素和跨国耐药菌传播导致现有药物失效，而新药研发成本高昂（2017年以来仅12种新抗生素获批）。面对这一危机，金属纳米颗粒（NPs）因其多重抗菌机制（如诱导氧化应激、破坏细胞代谢、穿透细胞膜）和不易引发耐药性，成为替代抗生素的研究热点。

俄罗斯科学院的研究团队采用激光诱导转移法（LIFT）制备银（Ag）和铜（Cu）纳米颗粒，系统评估其抗菌性能、生物相容性及促伤口愈合效果。通过扫描电镜（SEM）、动态光散射（DLS）等技术表征NPs的理化性质，并采用HEK293细胞和小鼠模型验证其生物安全性。研究发现，LIFT法制备的Ag/Cu NPs对革兰氏阳性菌（S. aureus、L. monocytogenes）和阴性菌（P. aeruginosa、E. coli）的抑菌浓度（MIC）和杀菌浓度（MBC）均低于文献报道值，归因于NPs的二维均匀覆盖和化学纯净特性。

纳米颗粒制备与表征
通过磁控溅射在PET基底上沉积10-500 nm厚度的Ag/Cu薄膜，采用1064 nm纳秒激光进行LIFT转移。SEM和DLS分析显示，NPs尺寸为1-10³ nm，具有典型的等离子体共振峰（Ag 400 nm，Cu 620 nm），表面带负电荷。

抗菌效果验证
在硅玻璃、CaF₂基底（体外）、猪皮（离体）和小鼠伤口（体内）模型中，Ag/Cu NPs均表现出快速杀菌作用。红外光谱分析表明，NPs通过破坏细菌膜结构和干扰代谢通路（如氨基酸、能量代谢）实现杀菌。

生物相容性与动物实验
HEK293细胞实验显示NPs低毒性。Balb/c小鼠伤口模型证实，NPs处理组上皮化速度显著快于对照组，且未引发炎症或过敏反应。行为学观察表明NPs不影响小鼠运动功能。

结论与意义
该研究证实LIFT法制备的Ag/Cu NPs兼具高效抗菌、低毒性和促伤口愈合特性，其便携式激光制备技术为战场或偏远地区的抗菌治疗提供新方案。未来需拓展多元素NPs的抗菌机制研究。论文发表于《Biochemical and Biophysical Research Communications》，为纳米抗菌材料的临床转化奠定基础。