一．研究背景、概况及意义

1．研究背景

银纳米颗粒在电学、光学和催化等方面的优异性能和广泛的应用前景及其在生物传感方面的应用引起了人们极大的关注。这些特性和应用都与银纳米颗粒的尺寸和形貌直接相关。通过控制银纳米颗粒的尺寸和形貌可以使其物理和化学特性可控可调，因而对银纳米颗粒尺寸和形貌的控制研究很有意义。表面活性剂参与的各类化学方法是现今制备纳米颗粒的主要手段，zwj;其主要思想是利用有机分子对纳米颗粒特殊晶面的选择吸附来调节颗粒不同晶面的生长速度，zwj;从而使之形貌可控。采用光化学还原法、固液法、脉冲电化学法和种子法制得了各种轴比可控的银纳米棒和纳米线，采用有机分子保护法获得了各种尺度的立方体和片状纳米银颗粒。自Mirkin等在2001年首先利用光辐照的方法制取在红外区具有较强吸收能力的三角形纳米银颗粒后，已有采用多种化学方法来制备三角形银纳米片的报道。这些制备方法的共同之处在于利用光子分解银颗粒产生小的银晶粒，然后在表面活性剂分子的保护和控制下形成三角形的纳米银颗粒。

纳米材料由于其特异的光、磁、电、声和力学性质，吸引了各国政府和科研工作者的广泛关注。各国政府在人力、物力上的大力投入极大地促进了纳米科学技术的发展及其研究成果产业化。银纳米粒子作为一种新兴的功能纳米材料，在生物医学领域有着广泛的应用。

纳米材料具有一些特殊的性质，如小尺寸效应、

表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等，它

在催化、医药、电学、磁介质及新材料方面有着广阔

2．国内外研究概况

近年来，随着对银纳米粒子的生物医学应用研究越来越深入，对其抗病毒作用的研究也越来越多。Lu等在银纳米粒子抗乙肝病毒复制的研究中，应用平均直径大约为10nm

和50nm的单分散银纳米粒子，以HepAD38细胞株作为HBV的感染载体，在试管内观察了这些银纳米粒子颗粒的抗HBV作用。研究结果表明，10nm和50nm的单分散银纳米粒子颗粒能够有效地减少细胞外HBV-DNAzwj;的形成。利用银纳米粒子的抗病毒作用有效抑制HIVzwj;病毒侵染人体的报道也有很多。2005zwj;年，美国德克萨斯大学和墨西哥大学的研究人员首次发现银纳米粒子颗粒易于附着在人类免疫缺陷病毒(HIV-1)颗粒上，对HIV-1zwj;具有显著的抑制作用。Sun等采用终端尿苷核苷酸末端标记法，检测添加银纳米粒子对感染HIV病毒的细胞活性的影响，分别加入0、5和50zwj;mu;mol/L银纳米粒子，相应的细胞存活率分别为49%、35%和19%，发现银纳米粒子可以抑制细胞进入复制期，而使其进入HIVzwj;相关的细胞凋亡途径。最近Humbertozwj;等]发现银纳米粒子的抗病毒活性，源于它能抑制gp120zwj;与细胞膜目标受体的相互作用。实验中银纳米粒子作为杀毒剂能够抑制HIV-1zwj;感染，与gp120结合进而阻止外周血CD4依赖性病毒颗粒的结合、融合和感染，并阻断细胞的感染，降低病毒对机体的侵袭力。

目前有许多制备金属纳米粒子的方法，如60Cozwj;gamma;-射线(微波或紫外)辐射法、超临界法、电化学法、真空沉积法、化学还原法和反微乳液法等。在这些制备过程中，为了控制粒子尺寸和使之自组成一维、二维或三维超点阵结构，zwj;选择了一系列含有不同官能团的表面修饰剂，如聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵、枝状化合物、丙烯腈、淀粉和二(2-乙基已基)磺酸琥珀酸钠(AOT)等。表面修饰剂不仅通过链状聚合物大分子的空间位阻效应和静电效应影响纳米银粒子的尺寸和分散性，而且在适当的条件下可以诱导不同形状纳米银粒子的生长。例如使用聚乙烯吡咯烷酮作为表面修饰剂，从含有纳米银晶种的AgNO3溶液中合成了银纳米线，其生长机理就是通过聚乙烯吡咯烷酮有选择性地覆盖在Ag(100)晶面，即限制了其在该晶面的生长，而使其沿Ag(111)晶面方向生长，因此使得银纳米粒子在各向同性的介质中进行各向异性地生长。另外，在水热釜中将[Ag(NH3)2]OH溶液加热到120℃之后，以溴化十六烷基三甲铵作为修饰剂，可合成出立方体和棒状的纳米银。尽管有较多的修饰剂对合成纳米银影响的研究论文发表，但是仍有许多“瓶颈”阻碍了该领域的发展。其中一个显著难点就是缺乏普遍原理以指导人们通过使用含有不同官能团的表面修饰剂可控性地制备出预定尺寸、预定尺寸分布、预定形貌的纳米级的银粒子。此难点主要是由于缺乏在可比的实验条件下，系统的研究表面修饰剂中的不同官能团对合成的纳米银粒径和形貌的影响规律。一般用于合成纳米银粒子的还原剂有乙烯基乙二醇、硼氢化钠、水合肼、柠檬酸和抗坏血酸等。但是直到目前为止，在可比的反应条件下，还原剂的还原能力对纳米银晶体生长过程影响的研究仍很少。

3．现实意义

银纳米粒子由于其尺寸效应，具有很高的比表面积，从而使得银纳米粒子与微生物表面接触的概率大大增加，因此银纳米粒子的抗菌性能远远大于传统的银系抗菌剂。目前，银纳米粒子因其优异的抗菌性能被广泛应用在医疗和纺织等行业，以及环境治理中。

在人们刚接触银纳米粒子时，过多地关注它的优点及可应用的方面，并没有重点关注其生物安全性。Altzwj;等用成骨细胞体外检测验证含银纳米粒子骨水泥的细胞毒性，研究结果显示，在银纳米粒子组和对照组之间无显著性差异。Lee等采用直径为3nmzwj;和30nm的银纳米颗粒处理新西兰雄兔磨损的皮肤，经24h和72h观察发现，经银纳米粒子颗粒处理的皮肤没有发生或仅发生轻度炎症，证明银纳米粒子对皮肤的刺激较少。北京大学临床药理研究所和国家药物安全评价监测中心，对含银纳米粒子医疗产品“阿西米”进行了比较全面的生物安全性检测，结果显示，含银50mg/kg的银纳米粒子微粉给孕大鼠连续灌胃10d，对胚胎无致畸作用；阴道刺激性试验表明，给予大鼠银纳米粒子抗菌膜每天30mg，连续7d，对阴道无刺激；皮肤急性毒性试验、皮肤过敏性试验和皮肤刺激性试验结果均为阴性。

在医院里，院内感染是导致病人死亡的重要并发症之一，临床上出现的细菌耐药性更是令临床医师头疼不已。细菌、病毒可以自然进化以对抗治疗从而产生耐药性，接触药物而未被杀死的微生物会变得更强大并将其耐药性遗传给后代。银纳米粒子属于非抗生素类杀菌剂，具有独特的抗菌特点及抗菌机制，无耐药性，因而含有银纳米粒子的医疗器械如敷料、妇科用药、抗菌导管以及宫内节育器等冤得到很广泛的发展和应用。塑料导尿管上包被了银纳米粒子后可以表现出很强的抗菌活性，有效阻止大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、酵母菌及假单孢菌等致病菌的生长繁殖。聚甲基丙烯酸甲酯水泥作为骨质粘合剂装载了银纳米粒子后，在骨科断肢再植中有很好的用途。银纳米粒子在妇科疾病中的应用也非常广泛，其制剂经临床试验证明，对于阴道炎、宫颈炎、宫颈糜烂、附件炎以及宫颈上皮内瘤变的治疗有显著效果，且不良反应较少。银纳米粒子在肿瘤治疗上亦有广泛的应用前景。Xuzwj;等用细胞半数抑制浓度1/10～1/5zwj;剂量的银纳米粒子进行试验，发现这种几乎无毒剂量的、直径20zwj;nmzwj;和50zwj;nmzwj;的银纳米颗粒显著地增强了胶质瘤细胞系U251zwj;对辐射的敏感性，并且发现20zwj;nmzwj;的银纳米颗粒比50zwj;nmzwj;的更有效，相比100zwj;nmzwj;的效果要微弱些。在胶质瘤细胞系C6zwj;和SHG-44zwj;中，可以观察到类似的粒径依赖辐射效应。这些研究结果表明，银纳米粒子可以促进肿瘤细胞对放射治疗的敏感性，从而提高肿瘤的治疗效果。银纳米材料还可用于安全套或宫内节育器中，有效保护粘膜并抵抗细菌的侵入和病毒的感染。Stozkowskazwj;等对磺胺噻唑银霜剂的作用进行了进一步的研究，发现磺胺噻唑银霜剂不仅具有抗菌作用，而且显示出强烈的抗1型和2型疱疹病毒感染的作用。随着生物材料被广泛应用于临床，以生物材料为中心的感染(biomaterialzwj;centered infection，BCI)zwj;成为棘手的常见医院内感染。BCI及其他组织反应是临床置入手术的重大问题，经常导致再次手术和医疗事故，并给患者带来经济上的负担。纳米载银磷酸锆抗菌谱广，抗菌效力持久，生物安全性好，目前已得到国内外学者的充分认可。聚氨酯材料具有优异的物理和化学性能，良好的生物相容性和抗凝血性能，且易加工成形，被称为“理想的生物材料”，在许多医疗装置和人工器官中得到了广泛应用，是一种很重要的生物医用材料。但聚氨酯制造的人工器官受到细菌等微生物的入侵，从而带来医疗事故和巨大的经济损失。因此，开发抗菌聚氨酯材料，对于保护人民的身体健康，防止细菌的传播，乃至预防局部或世界流行疾病的爆发都具有十分重要的意义。纳米银粉与普通银粉相比，具有较高的催化活性、良好的光电特性和潜在的光催化杀菌活性，近年来其制备与应用研究引起越来越多的重视。

二．研究主要内容

研究内容：

在柠檬酸钠保护下的用硼氢化钠还原硝酸银溶液制得种子溶液。这种种子溶液在光照条件下形成了三角形纳米银片。实验中我们可以对柠檬酸钠和硼氢化钠在制备三角形银纳米粒子中的影响进行研究。此外，以结晶紫作为探针分子探索了三角形银纳米粒子的表面增强拉曼效果。采用紫外吸收光谱，透射电子显微镜（TEM），粒度仪和拉曼光谱对实验过程进行表征。

研究方法：

文献检索法、比较分析法、控制变量法、拉曼光谱法。

四．参考文献

1. 王爱丽, 殷恒波, 任 敏, 等. 不同有机官能团对室温下纳米银形貌控制合成 的影响[J]. 贵金属, 2006, 27(2):027-034.
2. 和俊, 司民真. 纳米银的制备及其应用[J]. 光散射学报, 2008, 20(1):042-046.
3. 尹俭俭, 李秀景, 郑丛龙. 纳米银抗3型副流感病毒作用及机制研究[J]. 江苏大学学报(医学版), 2013, 23(3):191-196.
4. 吴青松, 赵岩, 张彩碚, 等. 片状三角形银纳米颗粒的自组织行为与光学特性[J]. 物理学报, 2005, 54(3):1453-1456.
5. 吴青松, 赵岩, 张彩碚. 三角形银纳米片的合成及其影响因素[J]. 高等学校化学学报, 2005, 26(3):407-411.
6. 张燕, 王强斌. 银纳米粒子的生物医学应用研究进展[J]. 生物物理学报, 2010, 26(8):673-679.
7. 曹茂盛, 曹传宝, 徐甲强. 纳米材料学: 哈尔滨工业大学出版社; 2002.
8. Jensen TR, Malinsky MD, Haynes CL, Van Duyne RP. Nanosphere Lithography:thinsp; Tunable Localized Surface Plasmon Resonance Spectra of Silver Nanoparticles[J]. The Journal of Physical Chemistry B. 2000;104(45):10549-56.
9. 段涛, 彭同江, 唐永建. 表面增强拉曼光谱技术在纳米材料研究中的新进展[J]. 材料导报. 2008;22(11):5.