氧化物抗菌材料的研究，人们最先关注的是以氧 化锌(ZnO)、氧化钙、氧化镁为代表的活性氧化 物，发现它们都具有良好的抗菌性，甚至较低浓 度的氧化物在无光条件下也显示出了优异的抗 菌性能。ZnO是一种宽禁带Ⅱ，Ⅵ族化合物半导 体材料，具有规整的六角形纤锌矿结构，本身为 白色，稳定性好，高温下不变色、不分解、价格 低廉、资源丰富，己成为无机抗菌剂研究的热点 之一。关于ZnO抗菌性能的研究[1]，称ZnO的光催 化活性甚至强于二氧化钛，在很多方面，ZnO完 全可以作为二氧化钛的替代材料。二氧化钛在未 进行紫外光照射时是一种生物兼容性很好的材 料，但是经使用UVA进行照射后，又可以显示出 极强的细胞毒性[2-3]。因此，与二氧化钛相比ZnO 更具有实用价值。
1Key Laboratory for Magnetism and Magnetic Materials of the Ministry of Education, School of Physical Science and Technology, Lanzhou University, Lanzhou 730000, Gansu Province, China; 2School of Stomatology, Lanzhou University, Lanzhou 730000, Gansu Province, China
Hu Zhan-jiang1, Zhao Zhong1, Wang Xue-mei2
Abstract BACKGROUND: The zinc oxide has a good biocompatibility, security and long effectiveness, and can be used as a type of antibacterial material of active oxide category. OBJECTIVE: To summarize the antibacterial properties and mechanism of nano-zinc oxide (nano-ZnO). METHODS: A computer-based online search of related papers from December 1995 to February 2011 was performed in Elsevier (Science Direct) and Web of Science databases using the key words of “antibacterial properties of nano-ZnO” in English, and in CNKI and Wanfang databases using the key words of “antibacterial properties of nano-ZnO” in Chinese. Totally 75 literatures were selected. RESULTS AND CONCLUSION: The nano-ZnO has a strong bactericidal property in many fields. It can replace other materials of active oxide category based on its good biocompatibility, security and long effectiveness. The antibacterial properties and mechanism of nano-ZnO were summarized in this study from the sides of modified antibacterial properties and the effects of morphology and structure of nano-ZnO on antibacterial properties. However, more studies are in need to solve how to improve the utilization and antibacterial properties, and to expand the applications of nano-ZnO in antibacterial and other fields.
胡占江，赵忠，王雪梅．纳米氧化锌抗菌性能及机制[J].中国组织工程研究，2012，16(3):527-530. [ ]
0 引言
近年来随着资源的过度开发，环境破坏日 益严重，由此导致各种致病细菌、真菌和病毒 引起的疾病(例如非典，禽流感，猪流感等)严重 威胁着人类的健康，因此，各种抗菌材料(也称 抗菌剂)成为医学研究的重点。其中无机抗菌材 料由于其优良的安全性、耐久性、缓释性和化 学稳定性，且使用方便，得到了越来越重要的 应用。目前应用比较广泛的无机抗菌材料主要 有：银系抗菌材料、金属离子抗菌材料、光催 化抗菌材料、活性氧化物类抗菌材料等。活性 氧化物类抗菌材料拥有良好的生物相容性、安 全性以及长效性，越来越受到青睐。对于活性
Hu ZJ, Zhao Z, Wang XM. Antibacterial properties and mechanism of nano-zinc oxide. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu.
2012;16(3):527-530.
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通讯作者：王雪 梅，讲师，兰州大 学口腔医学院，甘 肃省兰州市 730000 w_xuemei@
中图分类号:R318 文献标识码:A 文章编号: 1673-8225 (2012)03-00527-04
收稿日期：2011-05-13 修回日期：2011-07-30 (20110513019/WL·L)
1 资料和方法
1.1 资料来源 文章由第一作者于 2010-11/2011-02 进行检索。中文以“纳米氧化锌抗菌性能”为检索词， 检 索 中 国 CNKI 学 术 总 库 及 万 方 数 据 库 。 英 文 以 “antibacterial properties of nano-zinc oxide”为检索 词，检索 Elsevier (ScienceDirect)及 Web of Science 期刊引文索引数据库。共检索到文献 75 篇。 1.2 入选标准
Received: 2011-05-13 Accepted: 2011-07-30
1 兰州大学物理科 学与技术学院，磁 学与磁性材料教 育部重点实验室， 甘肃省兰州市 730000；2 兰州大 学口腔医学院，甘 肃省兰州市 730000
胡占江★，男， 1984 年生，河北 省邯郸市人，满 族，2010 年邯郸 学院毕业，硕士， 主要从事表面物 理化学的研究。 huzj2010@
2 结果
2.1 纳米氧化锌的抗菌性能 纳米ZnO对大肠杆菌和金 黄色葡萄球菌有很强的抑制作用，在体外对原核细胞、 真核细胞及大肠杆菌的生长均可以产生抑制作用[8-10]， 且随着ZnO含量的增加，其抗菌能力提高[11-19]。纳米 ZnO与细菌的作用时间也影响杀菌能力[15]。周希萌等[20] 采用菌落计数法及纸片扩散法对甲、乙、丙、丁4种纳 米ZnO晶须ZnOw复合抗菌材料进行抑菌效果检验。表 明这4种复合材料均有一定的抗菌与抗病毒效果，其中 丙药物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、巨大芽胞杆菌、
中国组织工程研究 第 16 卷 第 3 期 2012–01–15 出版 Chinese Journal of Tissue Engineering Research January 15, 2012 Vol.16, No.3
纳米氧化锌抗菌性能及机制*★◆
胡占江1，赵 忠1，王雪梅2
Antibacterial properties and mechanism of nano-zinc oxide
ISSN 1673-8225 CN 21-1581/R CODEN: ZLKHAH
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胡占江，等．纳米氧化锌抗菌性能及机制
纳米粒子由于具有小尺寸等特性，可以通过多种方 式(如内吞作用)进入细胞，如果将某些具有特定功能的 药物分子或物质与纳米粒子相结合，纳米粒子就携带特 定的官能团或药物分子进入细胞并聚集在靶细胞的一 些特定部位，产生特定的生物学效应。纳米材料可以发 挥特殊的功能和作用，例如纳米药物载体能够提高靶区 的药物浓度，药物利用率和疗效，降低药物的毒副作用 以及一些不良反应。此外，纳米尖端的表面原子数量远 多于传统粒子，表面原子由于缺少邻近的配位原子而具 有很高的能量，可增强纳米 ZnO 与细菌的亲和力，提 高抗菌效率[4]。因此，纳米 ZnO 越来越多的应用于抗菌 材料中，在生物化学及生物医学与工程等领域有着十分 广阔的应用前景[5-7]。
摘要 背景：氧化锌作为一种活性氧化物类抗菌材料，拥有良好的生物相容性、安全性以及长效性。 目的：总结纳米氧化锌的抗菌性能及其抗菌机制。 方法：应用计算机检索 1995-12/2011-02 Elsevier (ScienceDirect)及 Web of Science 期刊引文索引数据库相关文章，检索 词为“antibacterial properties of nano-zinc oxide”，并限定文章语言种类为 English。同时计算机检索 1995-12/2011-02 CNKI 学术总库及万方数据库相关文章，检索词为“纳米氧化锌抗菌性能”，并限定文章语言种类为中文。共检索到文献 75 篇。 结果与结论：纳米氧化锌在很多方面的杀菌性能都很强，并且由于其良好的生物相容性、安全性以及长效性，可以取代医学 上其他活性氧化物抗菌材料。文章从纳米氧化锌抗菌性能改性，以及形貌与结构对抗菌性的影响等方面，详细总结了纳米氧 化锌的抗菌性能及其抗菌机制，但是如何提高纳米氧化锌的利用率和杀菌性能，如何使纳米氧化锌应用于更多细菌的抑制或 更广阔的领域，都需要人们的继续努力。 关键词：纳米氧化锌；抗菌材料；抗菌机制；生物材料；综述文献 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.03.033