纳米酶在抗菌领域的应用研究进展

自19世纪初期,微生物感染每年影响了几百万人,受到全球各地的普遍重视,已成为全球重要的公共卫生问题。抗生素是一种高效的抗菌方法,但是滥用会造成微生物抗性增强,从而降低治疗效果,导致高死亡率,严重威胁国民健康和社会经济发展。面对日益增长的致病菌威胁,除了开发新型抗菌药物策略,材料科学和纳米技术也显示出在生物医学中应对微生物感染的巨大潜力。活性氧物质(ROS)是生物有氧代谢过程中的一类副产物,通常具有很强的氧化性,在细胞信号传导和保持机体稳定性方面起着重要作用。生物体内的高含量ROS会引起氧化应激。而氧化应激又与衰老、糖尿病、心血管疾病、炎症性疾病、癌症等多种疾病有关。纳米酶具有调控ROS的能力,可以高效杀死多种革兰氏阳性和阴性致病菌。此外,纳米酶兼备纳米材料特有的物理化学性质和易调控的类酶催化活性,具有经济、稳定、可控、易大批量生产的优势,可以利用其类酶催化活性发挥抗菌效果。基于此,论述纳米酶的分类以及功能化纳米材料用于抗菌治疗的展望。

MXene/过氧化物复合材料的制备及抗菌性能研究

针对细菌感染,传统的抗生素疗法易使细菌产生耐药性,迫切需要探索一种脱离抗生素的高效安全的抗菌方法。为此,开发了一种由碳化钛(MXene)与铜铁过氧化物(CFps)通过静电结合形成的光热及双动力协同抗菌的智能复合材料(MXene-CFps)。采用扫描电镜、X射线衍射、能谱仪等分析了材料的组成和形貌结构。光热实验、ROS检测实验以及抗菌实验结果显示该复合材料在近红外光的辐照下,表现出优异的光热和光动力的性能,且其中的自供给芬顿体系也可产生过氧化氢和羟基自由基,对金黄色葡萄球菌(S.aureus)及大肠杆菌(E.coil)表现出高效且持久的杀菌效果。