二氧化钛纳米粒子联合LED光照射对口腔变异链球菌的抑制作用及其机制

闫琳琳,朱 琳,赵远航,宋嘉卓,邹馨颖,刘 新,赵 红,张志民,张 红

（1.吉林大学口腔医院牙体牙髓科，吉林 长春 130021；2.吉林省口腔生物医学国际联合研究中心，吉林 长春 130021；3.吉林大学 超分子结构与材料国家重点实验室，吉林 长春 130012）

龋病是一种以特定细菌及其毒性产物为首要原因引起的多因素慢性感染性疾病，会造成牙体硬组织脱矿和渐进性破坏［1］。变异链球菌（Streptococcus mutans）是革兰阳性细菌，是公认的引起龋病的主要细菌，可通过代谢碳水化合物产生有机酸，并对低pH值环境有较强适应能力［2］。变异链球菌还能够产生葡糖基转移酶（glucosyltransferases， GTFs）， 促 进 胞 外 多 糖（extracellular polysaccharides，EPS）的合成，造成细菌在牙齿表面有效定植，从而形成有较强致龋性的菌斑生物膜［3］。因此，抑制变异链球菌是预防和控制龋病的有效方法［4］。

目前，纳米技术推动了纳米抗菌材料的快速发展，纳米材料具有较大比表面积，能明显提高材料表面的化学反应性［5］。金属和金属氧化物纳米颗粒作为有效的新型抗菌剂越来越受到重视［6］，其中二氧 化 钛 （TiO2） 纳 米 粒 子 （TiO2nanoparticles，TiO2NPs）具有较好生物安全性、较低成本、丰富产量和优越的化学性能，尤其因具备较好的光催化杀菌活性而引起广泛关注［7］。TiO2是一种化学性质稳定的材料，在光照下可持续发挥抗菌作用，在消毒、清洁水、除臭和控制污染等方面广泛应用。然而，由于TiO2禁带较宽，通常只有紫外光照射才能将其激发。为了减少紫外光带来的危害，研究者通过掺杂技术成功将TiO2改性，使其吸收波长扩大至可见光范围［8］。……