光熱殺菌水凝膠之研發與應用

學生姓名: 翁世鈞
指導教授: 蔡敏郎
學  號: 10632035
學期: 107上
摘  要: 細菌抗藥性為全球臨床及公共衛生的問題,抗生素濫用,使細菌產生了抗藥性,使抗生素或是其他藥物的治療效果漸漸降低。光熱療法(photothermal therapy, PTT)則為一種取代抗藥性的物理性治療,利用光吸收劑(photoabsorbing agents)經由光照射將光能轉化成熱能,使溫度達到42°C以上,進而殺死細菌。銅(Cu)奈米粒子具有良好的熱學和光學特性,然而將銅奈米顆粒摻入具生物相容性關華豆膠(guar gum)中,可穩定奈米粒子,且水凝膠具有自我修復能力,包覆銅後具有優異的光熱轉換性能,PTT作用後顯示出良好抗菌性能,表明混合水凝膠為光熱殺菌良好材料。薑黃素(curcumin, Cur)為良好天然材料,將其包覆於PTT奈米凝膠,奈米凝膠是使用具有溫度敏感性之聚N-異丙基丙烯醯胺(poly(N-isopropylacrylamide), PNIPAAm)水膠,並包覆光熱劑後具有良好光熱效應、藥物釋放率、自由基清除能力,PTT作用後有良好抗菌能力,結果表明此材料兼具抗氧化和抗菌性能。將光吸收劑黑磷(black phosphorus, BP)奈米片與具有溫敏性質之水凝膠結合,使其具優異光熱抗菌性能、快速溶膠凝膠轉換(solution-gel transition)特性及良好的生物降解性,經實驗結果術後癌症之小鼠經PTT作用後,有效消除殘餘腫瘤細胞,表明此材料具有良好潛力應用於癌症術後治療。