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生物被膜会污染食品制备表面,通过常规清洁手段很难清除。常规的抗菌清洁剂和防腐技术包括物理方法和化学方法。化学消毒剂已被广泛使用,但它不会穿透完整的生物被膜基质,因此不会破坏生物被膜内的活细胞病原体。此外,使用抗微生物制剂可能会刺激耐药菌株的生长,这需要寻找其他的抗微生物制剂或处理方法,例如原位产生活性物质,如活性氧,活性氯和活性氮（ROS,RCS和RNS）。一些产生ROS的纳米颗粒包括TiO2、SiO2、MgO,CuO和ZnO。其他非金属杀菌纳米颗粒包括碳纳米管和石墨烯。然而,相对于产生ROS的纳米颗粒,很少有产生RCS、RNS的抗菌纳米颗粒的报道。V2O5纳米线和CeO2-x纳米棒这两种纳米材料具有类HPO酶活性,作为功能性涂层可通过溴化细菌信号分子（N-酰基高丝氨酸内酯）来防止海洋生物污染（海水中包含高浓度的Cl-和一定水平的Br-）。最近,我们证明了CuO纳米颗粒具有类似HPO酶的活性。先前,我们发现Cu2+催化H2O2氧化Cl-生成RCS,能降解生物分子并破坏生物被膜。在本文中,我们在铜箔上负载了CuO膜,用于原位生成活性氯（RCS）和活性氮（RNS）,以实现细菌的接触杀灭以及生物被膜的抑制和扩散。我们首次提出,固态纳米CuO界面,而非浸出的基于铜离子的类Fenton化学是造成RCS和RNS产生和细菌细胞毒性的原因。此过程受细菌生长环境中H2O2和Cl-/NO2-浓度的调节。原位生成RCS或RNS的潜在应用可能是将CuO纳米颗粒掺入食品接触表面。具体工作主要从以下四个方面展开:1、用湿化学方法原位合成纳米Cu（CuO）薄膜,利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）对材料进行表征,利用电感耦合等离子质谱（ICP-MS）测定合成材料的稳定性。2、研究纳米氧化铜食品接触界面原位产生活性氯抑制和清除生物被膜。实验通过配制八组不同的试剂组合,研究各组合对游离菌的抑制作用,随着时间的延长,各试剂的抑菌效果越来越强,发现Cu（CuO）-H2O2-Cl-对游离菌的杀灭效果强于Cu（CuO）,并且强于类Fenton体系（CuO-H2O2）,三种试剂之间存在着协同作用。采用双辛可宁酸法（BCA法）、荧光显微镜观察法和平板再培养法研究其对生物被膜的抑制和清除作用,发现随着H2O2-Cl-浓度的升高,体系的抑膜清膜效果显著。纳米Cu（CuO）薄膜的作用是作为催化剂,加速反应的进行。ICP-MS结果显示,该体系中Cu（CuO）薄膜浸出的Cu2+是微量的,体系中起主要作用的是CuO NPs。实验通过测定3-oxo-C8-HSL信号分子的氯化产物,证实了活性氯自由基的产生。3、研究纳米氧化铜食品接触界面原位产生活性氮抑制和清除生物被膜。同样配制八组不同的试剂组合,发现随着处理时间的延长,各试剂的抑菌效果也越来越强,Cu（CuO）-H2O2-NO2-对游离菌的杀灭效果强于Cu（CuO）,并且强于Cu（CuO）-H2O2二元体系,三种试剂之间存在协同作用。采用多种方法研究其对生物被膜的抑制和清除作用,发现随着H2O2-NO2-浓度的升高,体系的抑膜清膜效果显著,并且Cu（CuO）薄膜存在的作用是作为催化剂,加速反应的进行。ICP-MS证明CuO NPs(而不是浸出Cu2+)起了主要作用。体系中产生的活性氮不仅能抑制游离菌的生长,而且也能够抑制和清除难处理的生物被膜。4、研究Cl--NO2-促进纳米Cu（CuO）薄膜表面发生氧化还原反应用于抑制和清除生物被膜。采用多种方法研究其对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制和清除作用,发现当Cl--NO2-同时存在时,抑菌、抑膜和清膜的效果均强于单一试剂,二者有协同杀菌效果,而非简单的加和效应。