活性氧（ROS）在调节生物体生理功能方面扮演着重要的角色。随着纳米技术的快速发展,人们发现了多种具有调节ROS水平的纳米材料。其中,纳米酶是一种与天然酶催化活性相似的纳米材料,其最突出的特点是具有调节ROS水平的能力。与天然酶相比,纳米酶具有成本低、易于大规模生产、稳定性高等优点。尽管如此,纳米酶依然面临很多挑战,如催化活性低和选择性差等特点。基于此,本论文围绕如何提高纳米酶活性及选择性而展开,设计了一系列具有高活性的纳米酶用于上调外源ROS,并将其应用于广谱抗菌和DNA剪切。此外,内源ROS的过度产生会引起细胞的氧化应激,利用纳米酶下调ROS将对细胞起到保护作用。具体研究内容如下:（1）电荷和分散性可调的CuxO纳米酶活性和其抗菌应用研究我们设计了聚多巴胺修饰的CuxO（CuxO-PDA）纳米颗粒,并将其用于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌两种代表性细菌的抗菌研究。CuxO在酸性条件下具有较弱的类过氧化物酶活性,PDA是一种光热试剂,具有靶向细菌的能力。CuxO-PDA的类过氧化物酶活性在近红外光（NIR）照射下得到增强。此外,在酸性条件下,CuxO-PDA的表面带正电荷,可以有效地靶向带负电荷的细菌。更有趣的是,我们发现在NIR照射下,分散性良好的CuxO-PDA能够快速聚集。因此,细菌被捕获并聚集,这有效增强了CuxO-PDA的抗菌效果。最后,活体实验进一步证明其良好的抗菌活性。（2）竹节状氮掺杂碳纳米管封装钴纳米颗粒的纳米酶用于伤口的抗菌应用我们以钴氰化钴为原料,采用高温热解法制备了竹节状氮掺杂碳纳米管封装的钴纳米颗粒（N-CNTs@Co）。研究发现N-CNTs@Co具有类氧化酶活性,且活性不仅与活性中心有关,还与纳米酶的形状密切相关。此外,N-CNTs@Co的类氧化酶活性比报道最多的CeO2高出12.1倍。N-CNTs@Co在酸性条件下可催化氧气产生大量ROS,并对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌两种代表性细菌均有良好的抗菌作用。细菌膜受到ROS的攻击而被破坏,DNA进一步被降解,最终导致细菌死亡。抗菌实验持续了20天,但大肠杆菌和金黄色葡萄球菌对N-CNTs@Co没有产生耐药性。活体实验进一步证实了N-CNTs@Co的高效抗菌作用。（3）基于手性氨基酸合成的立体选择性CeO2纳米酶用于DNA剪切我们设计了一种具有氧化酶且立体选择性的手性CeO2纳米酶（L/D-CeO2）,并将其用于切割具有立体构型的DNA。L/D-CeO2手性来自于手性半胱氨酸（L/D-Cys）,L/D-Cys的手性传递给CeO2并进一步扩大,导致L-CeO2和D-CeO2二者形貌一致,但旋光性不同,即L-CeO2和D-CeO2的空间构型不同。由于L-CeO2与D-CeO2对DNA的空间位阻不一样,导致二者对DNA的相互作用具有一定的差异。在相同条件下,L-CeO2和D-CeO2选择性地插入DNA中,使得二者对DNA的剪切结果不同,且D-CeO2对DNA的剪切效果强于L-CeO2,实验证实其剪切作用主要来源于氧化损伤。（4）Co3O4-氮掺杂碳纳米球的多酶活性和对细胞的保护本章通过热解锌钴基普鲁士蓝类似物,再经过氧化得到Co3O4复合氮掺杂碳纳米球（Co3O4-N-C）,其具有超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性,并具有清除羟基自由基的能力,单独的Co3O4酶活性很低,与N-C复合后,Co3O4-N-C的酶活性得到了增强,研究发现N-C促进了Co3O4表面电荷的转移,进而加速电子从纳米材料到ROS的转移,导致Co3O4-N-C与ROS反应速度加快,因此,Co3O4-N-C表现出较好的催化活性。将Co3O4-N-C纳米酶用于清除细胞中ROS,结果表明,Co3O4-N-C纳米酶能有效地保护细胞免受ROS的损伤。此外,本研究为提高纳米酶活性提供了新方法。