【摘 要】
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细菌感染威胁着人类健康,可导致巨大的发病率和死亡率,因此需要有效治疗细菌引起的疾病。近年来对纳米酶的研究表明,纳米酶是一种很有前景的抗菌材料,可用于治疗病原微生物引起的感染性疾病。Fe3O4NPs最早被报道具有过氧化物酶活性,过氧化物酶可催化H2O2产生ROS起到抗菌作用,但Fe3O4NPs易团聚限制其类酶活性和实际应用。本文以聚多巴胺（PDA）为吸附剂,将Fe3O4和CuS NPs固定分散在三聚
【基金项目】
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河北省教育厅科研基金资助项目,项目名称:Fe3O4基纳米酶的抗菌功能及其作用机制研究,项目编号:ZD2021051；
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细菌感染威胁着人类健康,可导致巨大的发病率和死亡率,因此需要有效治疗细菌引起的疾病。近年来对纳米酶的研究表明,纳米酶是一种很有前景的抗菌材料,可用于治疗病原微生物引起的感染性疾病。Fe3O4NPs最早被报道具有过氧化物酶活性,过氧化物酶可催化H2O2产生ROS起到抗菌作用,但Fe3O4NPs易团聚限制其类酶活性和实际应用。本文以聚多巴胺（PDA）为吸附剂,将Fe3O4和CuS NPs固定分散在三聚氰胺海绵（MS）表面,制备出MS负载Fe3O4/CuS NPs纳米酶（S/PDA/Fe3O4/CuS）。对S/PDA/Fe3O4/CuS复合材料进行形貌结构表征和过氧化物酶活性测定,考察反应温度、溶液p H等参数对类过氧化物酶活性的影响,测定酶活动力学求得动力学参数(Km和Vmax),并探究其对Escherichia coli（E.coli）和Staphylococcus aureus（S.aureus）的抗菌效果。试验结果如下:1.制备出S/PDA/Fe3O4/CuS复合材料,改善Fe3O4NPs易团聚问题。2.S/PDA/Fe3O4/CuS复合材料具有优异的过氧化物酶活性,可在H2O2存在下催化TMB氧化,在25℃-50℃温度范围内,p H=3.0-6.0范围内表现出较高的类过氧化物酶催化活性,且在40℃,p H=3.0时催化活性最高;酶活动力学结果显示,S/PDA/Fe3O4/CuS复合材料Km值低于S/PDA/Fe3O4,表明S/PDA/Fe3O4/CuS复合材料具有较强的过氧化物酶活性。3.S/PDA/Fe3O4/CuS复合材料在微量H2O2（100μM）存在下可以产生大量ROS,包括·OH和·O2-,对E.coli和S.aureus的抗菌率均到达100%。自由基捕获实验结果表明在抗菌体系中,·OH是主要的活性氧自由基。综上所述,S/PDA/Fe3O4/CuS复合材料可以作为一种新型纳米抗菌剂,应用于抗菌领域,本文旨在为研发绿色环保的纳米酶催化剂和防止微生物感染提供理论依据。
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