综述：探索氧化锌纳米粒子的潜在特性

（编辑推荐）本综述系统探讨了氧化锌纳米粒子(ZnO NPs)的抗菌和抗生物膜特性，重点分析了其通过释放Zn2+ 破坏细菌膜结构的机制，并比较了多元醇合成、绿色合成和沉淀法三种制备方法，为抗感染纳米材料研究提供了重要参考。

　　

Abstract

金属纳米粒子因其显著的抗菌特性成为研究热点，其中氧化锌纳米粒子(ZnO NPs)凭借其小尺寸效应和大比表面积脱颖而出。当接触细菌时，ZnO NPs释放的Zn²⁺
能有效降解细胞膜，这种双重作用机制使其对包括耐药菌在内的多种病原体表现出广谱抗菌活性。

抗生物膜特性

生物膜是细菌形成的具有保护性胞外基质的复杂群落，其对抗生素的耐药性可达浮游细菌的1000倍。研究表明，ZnO NPs能穿透生物膜基质，通过产生活性氧(ROS)和干扰群体感应(quorum sensing)系统，显著降低金黄色葡萄球菌(S. aureus)和铜绿假单胞菌(P. aeruginosa)的生物膜形成能力。

制备方法比较

• 多元醇合成法：利用乙二醇作为溶剂和还原剂，可制备粒径20-50nm的单分散ZnO NPs
• 绿色合成法：采用植物提取物（如芦荟叶）作为稳定剂，所得粒子具有更好的生物相容性
• 沉淀法：通过控制锌盐与碱的摩尔比，能获得高结晶度的六方纤锌矿结构

作用机制解析

ZnO NPs的抗菌效能主要源于：

1. 膜损伤：Zn²⁺
   与细菌膜磷脂结合导致膜电位崩溃
2. 氧化应激：产生的ROS引发DNA断裂和蛋白质变性
3. 锌饥饿效应：竞争性抑制微生物对必需金属的吸收

值得注意的是，粒径<50nm的粒子表现出更强的穿透生物膜能力，而表面修饰（如聚乙二醇化）可进一步提高其靶向性。三种制备方法中，绿色合成法在保持活性的同时降低了细胞毒性，更适合生物医学应用。

该综述为开发新型抗感染纳米制剂提供了理论依据，未来研究应关注ZnO NPs与其他抗菌剂的协同效应，以及其在医疗器械涂层和伤口敷料中的转化应用。