【摘 要】
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细菌感染是公共卫生领域常见的卫生安全问题之一,由于细菌对抗生素的耐药性,因此研发新型抗菌剂必须且紧要。天然酶具有较高的催化效率和良好的底物亲和力,在疾病诊断和治疗等方面得到了广泛的探索和应用。但是天然酶有p H和温度适用范围较窄的缺点,而大多数人工纳米酶则可以避免这个缺点。此外,人工纳米酶对细菌具有良好的膜渗透性和生物相容性,能够很好的避免细菌的抗性作用。利用纳米酶能够催化产生活性氧（ROS）的特
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细菌感染是公共卫生领域常见的卫生安全问题之一,由于细菌对抗生素的耐药性,因此研发新型抗菌剂必须且紧要。天然酶具有较高的催化效率和良好的底物亲和力,在疾病诊断和治疗等方面得到了广泛的探索和应用。但是天然酶有p H和温度适用范围较窄的缺点,而大多数人工纳米酶则可以避免这个缺点。此外,人工纳米酶对细菌具有良好的膜渗透性和生物相容性,能够很好的避免细菌的抗性作用。利用纳米酶能够催化产生活性氧（ROS）的特性,实现其良好的抗菌性能。此外,纳米酶与其他的抗菌方式如光热等联合作用能够更高效的抗菌。主要研究内容如下:1、通过一锅水热法成功合成了壳聚糖接枝的铁掺杂碳量子点（CS@Fe/CDs）,具有良好的细菌成像功能,生物应用前景较好。CS@Fe/CDs对铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa,P.aeruginosa）比金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus,S.aureus）更为敏感,能够在更低的浓度下产生明显的抗菌作用。这可能是由于CS@Fe/CDs上的壳聚糖（Chitosan,CS）与细菌外膜上的阴离子结合,且革兰氏阴性菌表面的脂多糖（lipopolysaccharides,LPS）能够与二价阳离子结合,使得P.aeruginosa对CS@Fe/CDs具有更快的吸收速度和更好的吸收能力。此外,单独的CS@CDs也能表现出抗菌作用。当细菌受到CS@Fe/CDs和H2O2处理后,细菌细胞膜完全破裂,细菌内容物外泄,这也是细菌死亡的原因之一。在这种情况下,CS@Fe/CDs有效地催化了H2O2产生有毒的·OH,导致细胞外DNA（e DNA）的降解,从而根除细菌生物膜。该设计利用CS和CS@Fe/CDs的过氧化物酶模拟活性有效地产生·OH的协同作用,从而有效地根除生物膜。2、通过乳液模板法合成了介孔多巴胺（Mesophoric dopamine,MPDA）。利用CS@Fe/CDs与MPDA的π-π堆积和氢键作用,实现MPDA对CS@Fe/CDs的成功负载。通过酰胺化反应在其表面修饰葡萄糖氧化酶（Glucose oxidase,GOx）,合成了MPDA/CDs@GOx。利用GOx能够催化葡萄糖（Glucose,Glu）产生H2O2,因此修饰GOx能够很好的解决外加H2O2的问题。由第二章可知,负载的CS@Fe/CDs具有良好的过氧化物酶模拟活性。因此,MPDA/CDs@GOx能够在不加H2O2的情况下产生ROS。此外,在0.75W/cm~2的808 nm激光器照射下,MPDA/CDs@GOx具有高效的光热转化效率,能够实现良好的抗菌应用。
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