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纳米材料的抗感染机制与化学反应动力学关系

目录

纳米材料概述及其抗感染特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1纳米材料的定义与分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.1纳米材料的基本定义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.1.2纳米材料的多种分类方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.2纳米材料的表面性质与生物学效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2.1纳米材料的特殊表面性质．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.2.2纳米材料与生物体的相互作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.3纳米材料抗感染应用的广泛前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

1.3.1纳米抗感染材料在医疗领域的潜力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

1.3.2纳米材料在战胜病原体挑战中的作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

纳米材料抗感染的作用机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.1物理作用介导的抗菌途径．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.2化学作用介导的抗菌途径．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

2.2.1释放活性氧物质的氧化应激．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

2.2.2离子释放引发的内环境失衡．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

2.3生物作用介导的抗菌途径．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

2.3.1细胞识别与靶向机制的探索．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

2.3.2生物膜形成的抑制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

2.4纳米材料联合其他抗生素的协同效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

2.4.1提升传统药物抗菌活性的研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

2.4.2减少抗生素耐药性的发展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

化学反应动力学原理及其在抗感染中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．49

3.1化学反应动力学的基本概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

3.1.1反应速率与影响因素的概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

3.1.2纳米尺度下的反应动力学特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

3.2纳米材料与生物分子间的反应动力学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

3.2.1纳米材料与蛋白质相互作用的动力学研究．．．．．．．．．．．．．．．．60

3.2.2纳米材料与核酸相互作用的动力学分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

3.3化学反应动力学对纳米材料抗感染效果的影响．．．．．．．．．．．．．．65

3.3.1反应速率对杀菌效率的作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66

3.3.2反应级数与纳米材料选择性的关系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67

3.4化学动力学模拟在纳米抗感染材料设计中的应用．．．．．．．．．．．．70

3.4.1计算机模拟预测材料抗菌性能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71

3.4.2优化材料结构与反应动力学性能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72

基于化学反应动力学分析的纳米材料抗感染性能．．．．．．．．．．．．．77

4.1不同纳米材料抗感染反应动力学的比较．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．79

4.1.1金纳米粒子与银纳米粒子的动力学差异．．．．．．．．．．．．．．．．．．83

4.1.2磷灰石纳米材料与碳纳米材料的动力学特性．．．．．．．．．．．．．．84

4.2温度、pH值等环境因素对反应动力学的影响．．．．．．．．．．．．．．．．87

4.2.1温度变化对纳米材料抗菌活性的调控．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．89

4.2.2环境pH值对反应速率的影响机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．93

4.3细胞内外环境差异对反应动力学的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．95

4.3.1血液环境对纳米材料抗菌效果的影响．．．．