【摘 要】
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细菌耐药严重威胁人类生命健康安全,现有的抗生素和其他抗菌药物难以有效杀死多重耐药细菌。另外,生物膜细菌具有极强的抗生素耐药性,一般药物治疗难以产生较好的效果。近年来,具有类似天然酶活性的纳米材料,即纳米酶,因其广谱的抗菌活性、较小的毒副作用和无耐药性的优点,已广泛用于抗菌治疗。典型的过氧化物纳米酶可以高效催化过氧化氢转化为高毒性的活性氧（ROS）,如羟基自由基（·OH）,对细菌及其生物膜具有强大的
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细菌耐药严重威胁人类生命健康安全,现有的抗生素和其他抗菌药物难以有效杀死多重耐药细菌。另外,生物膜细菌具有极强的抗生素耐药性,一般药物治疗难以产生较好的效果。近年来,具有类似天然酶活性的纳米材料,即纳米酶,因其广谱的抗菌活性、较小的毒副作用和无耐药性的优点,已广泛用于抗菌治疗。典型的过氧化物纳米酶可以高效催化过氧化氢转化为高毒性的活性氧（ROS）,如羟基自由基（·OH）,对细菌及其生物膜具有强大的破坏作用,从而有效杀死细菌。目前抗菌纳米酶研究取得了重大进展,其中贵金属纳米酶因其良好的电子转移特性而具有较高的催化活性、生物相容性好、且尺寸和形貌可控,被广泛用于生物催化领域。然而,传统贵金属纳米酶本身类酶活性较低、尺寸较大、对底物的特异性不强、细菌的捕获能力差等,极大地限制了贵金属纳米酶在生物医学领域的应用。因此,开发高活性且具有强细菌捕获性能的新型贵金属纳米酶具有重要的研究意义。本论文通过生物大分子作为模板,不仅提高了贵金属纳米酶对细菌的亲和力,还利用溶菌酶纤维调控了金属颗粒的高密度分布,提高其催化性能,通过双金属纳米酶光热增强的催化活性达到高效杀菌的目的,同时为可控制备高性能的贵金属抗菌纳米酶提供了新思路和新方法。主要研究如下:1.利用溶菌酶纳米纤维与金属纳米颗粒的相互作用,调控金属纳米颗粒的小尺寸、高密度分布,通过研究不同金属比例的双金属纳米酶,得到具有最佳催化性能的纳米酶用作抗菌剂。另一金属组分Cu的引入提高了单独金纳米颗粒（Au NPs）的光热和催化活性,通过酶反应动力学计算出催化反应的米氏常数（Km）以及最高反应速率(Vmax),分析纳米酶对底物的亲和力。体外和体内杀菌实验表明LNFs@Au/Cu纳米酶具有良好的抗菌活性和体内生物安全性。2.利用溶菌酶纳米纤维调控Pt/Cu双金属纳米颗粒的生成与分布,得到具有良好光热作用和催化活性的LNFs@Pt/Cu双金属纳米酶。纳米纤维的存在提高了对细菌的捕获能力,双金属的作用增强了纳米酶的催化作用同时减少了贵金属的使用成本,利用光热作用使周围环境达到纳米酶催化反应的最适温度后进行高效抗菌,体外清除生物膜实验表明LNFs@Pt/Cu具有良好的抗生物膜活性,可以有效清除生物膜。
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