纳米金刚石（ND）,特别是爆轰法纳米金刚石（DND）具有粒径小（5-10nm）、表面易于功能化的特征,并且表现出极低的细胞毒性和良好的生物相容性,已经被广泛应用于载药、生物标记、生物成像、植入材料表面涂层改性等医学领域。近期研究发现,ND还具有类似过氧化物酶的催化活性,能够催化H₂O₂分解生成·OH。增强ND的酶催化活性以及ND作为纳米催化剂在抗菌方面的潜在作用是重要的研究课题。牙周炎症是由口腔病原体引发的感染性疾病,牙周致病菌会在牙及牙周组织表面形成菌斑生物膜,难以去除。同时,生物膜内的牙周致病菌会产生大量毒力因子,直接或间接地破坏牙周组织,最终导致牙齿脱落。目前,临床上抗口腔菌斑生物膜的方法仅限于过氧化氢（H₂O₂）、氯己定等常规抗微生物剂。其中,H₂O₂被广泛应用于口腔内冲洗和治疗。但是,临床用浓度的H₂O₂虽然能够杀死浮游状态的口腔致病菌,但清除菌斑生物膜的效果较差。而高浓度的H₂O₂会对正常组织产生不良反应,不适合临床使用。因此,开发具有高效抗菌能力并可以高效清除生物膜的新型制剂成为本领域重要的研究方向。近年,具有天然酶活性的纳米材料制备的纳米酶逐渐引起众多学者的关注。过氧化物酶样活性的纳米酶能够催化低浓度H₂O₂产生高抗菌活性的羟基自由基（·OH）,从而抑制细菌生长。然而,常规纳米酶材料的催化效率以及潜在的细胞毒性限制了其在生物医学领域的应用。基于纳米金刚石在生物医学应用领域的优异特征,本论文将ND进行氧化处理,制备成富含氧化基团的氧化纳米金刚石（O-NDs）,研究氧化处理后纳米金刚石所具有的过氧化物酶样活性,对O-NDs的细胞生物相容性进行评价,同时将O-NDs与低浓度H₂O₂联合应用于消除牙周炎症致病菌以及生物膜。在大鼠牙周感染模型中,评估O-NDs在保护牙周组织的同时消除牙周致病菌的能力,为临床上牙周炎症的预防和治疗提供了新的策略。主要研究内容及结果如下:1.通过混合酸回流,将ND制备成为富含多种氧化基团的含氧纳米金刚石,采用透射电镜、Zeta电位、X-射线光电子能谱分析及酶活性分析等实验方法对其形貌与表面官能团进行表征,研究其过氧化物酶样活性。结果表明:（1）O-NDs尺寸均一、分散性较好,表面含有丰富的羧基、羰基和极少量的羟基。（2）O-NDs具有良好的过氧化物酶样活性,其活性高低与ND氧化程度呈正相关。与天然酶相比,O-NDs在更广泛的p H值、温度范围内具有过氧化物酶活性,更适用于生理条件下应用。（3）O-NDs能够催化H₂O₂分解产生·OH,揭示了O-NDs具有抗菌应用潜力。2.评估了O-NDs对人牙龈成纤维细胞（HGFs）的细胞相容性。实验采用CCK-8细胞毒实验、荧光染色、扫描电镜及细胞划痕实验检测O-NDs对细胞增殖、粘附及迁移的影响。结果证明:（1）浓度在500μg/m L以下的O-NDs对HGFs细胞活性、细胞粘附和迁移无显著影响,具有优异的细胞相容性。（2）当O-NDs浓度为100μg/m L时,在一定程度上会促进HGFs细胞早期迁移;O-NDs浓度达500μg/m L时,O-NDs纳米粒子在细胞内的团聚,会对HGFs细胞的形态产生轻微影响。3.使用牙周致病菌革兰氏阴性菌牙龈卟啉单胞菌、具核梭杆菌及革兰氏阳性菌血链球菌作为实验菌株,通过O-NDs与低剂量H₂O₂联合使用进行体外抗菌实验。实验方法采用细菌存活率实验、平板法实验及扫描电镜观察细菌形态等实验方法。并建立菌斑生物膜进行活/死染色,通过激光共聚焦显微镜检测其抗菌斑生物膜的性能。结果表明:（1）H₂O₂/O-NDs抗菌系统能够显著提高低浓度H₂O₂对革兰氏阴性和革兰氏阳性牙周致病菌的抗菌作用;在O-NDs存在下能够催化H₂O₂分解为高抗菌性的·OH,有效杀伤细菌。（2）H₂O₂/O-NDs抗菌系统能够有效破坏单菌种生物膜和多菌种生物膜,对多菌种物膜的破坏作用略低于单菌种生物膜。（3）H₂O₂/O-NDs抗菌系统的抗菌作用主要由于O-NDs能够粘附在细菌胞膜上原位产生·OH,显著提高了H₂O₂转化效率和杀菌能力;对于已经形成的菌斑生物膜,O-NDs能够渗透进入生物膜内并催化H₂O₂产生·OH,达到进一步破坏细菌生物膜的作用。4.建立大鼠牙周感染模型,采用体内抗菌实验,对治疗后大鼠牙周组织周围细菌进行采集培养,并取其牙周组织进行组织学染色和免疫组化染色,研究H₂O₂/O-NDs抗菌系统在活体层面治疗牙周炎症的性能。通过溶血实验、体内血液学和血生化实验等检测其生物安全性。分析结果发现:（1）O-NDs（100μg/m L）结合低浓度H₂O₂（10 m M）能够有效减少大鼠口腔内牙周致病菌的附着,并促进牙周炎症的消除。（2）在浓度低于500μg/m L时,O-NDs无明显溶血现象,且不会对大鼠体重、血液学指标和血清生化学指标及主要内脏组织形态学产生不良影响,证明O-NDs能够治疗牙周细菌感性疾病,并具有良好的生物安全性。综上所述,O-NDs是一种具有良好生物相容性的高效过氧化物模拟酶,能够抵抗牙周致病菌并破坏菌斑生物膜,在口腔细菌感染性疾病的治疗方面具有潜在的医用价值和广泛的应用前景,为纳米金刚石在多领域的应用提供了重要的数据和思路。