研讨提出高效低毒抗菌纳米酶的构建战略

细菌抗药性的呈现与扩散威逼着环球公共卫生平安，然而，新型抗菌物的研发却绝对滞后。为无效应答抗药性成绩，亟需开辟新型抗菌物和抗菌疗法。酶是一类具备酶一样高效催化性能的有机颗粒。此中，可以模拟氧化酶、过氧化酶等原位催化天生活性氧物种的酶，被以为是具备广大利用前景的新型抗菌剂。活性氧物种能通过氧化作用同时毁坏多种对细菌细胞正常心理运动至关紧张的性命物资（如核酸、卵白、脂质），纳米酶被以为能高效肃清抗药性细菌，并能延缓细菌抗药性的呈现，然则因为活性氧物种无奈区分和哺乳植物细胞，纳米酶失去了抱负抗菌剂所必须的选择性。

中国迷信技术年夜学合肥微标准物资迷信国度研讨中间、化学与资料迷信学院的副传授阳丽华课题组与传授熊宇杰团队单干，提出了构建高效低毒抗菌纳米酶的新战略。2013-2015年，熊宇杰团队发当初钯基金属纳米构造外表可以造成具备类复线态氧的吸附态活性氧物种（Journal of the American Chemical Society 2013， 135， 3200；Angewandte Chemie International Editon 2014， 53， 3205；Advanced Materials 2015， 27， 7025）。该类活性氧物种寿命短且吸附在金属纳米构造外表，是以无效作用半径非常无限。阳丽华课题组应用哺乳植物细胞能通过内吞摄取纳米颗粒而却不克不及的特色，与熊宇杰团队单干提出将此类可以原位催化天生外表吸附态活性氧物种（而非自在游离态活性氧物种）的纳米颗粒用于构建高效低毒抗菌纳米酶的战略，相关研讨结果以Surface-bound reactive oxygen species generating nanozymes for selective antibacterial action为题，颁发在Nature Communications上。

为测验这一战略是否成立，阳丽华课题组与熊宇杰团队设计了一系列银钯合金（AgPd）纳米笼，并从中挑选出能高效地原位催化天生外表吸附态活性氧物种的AgPd0.38纳米笼作为模子纳米酶。体外抗菌试验成果显示，AgPd0.38纳米笼能借助其外表原位天生的活性氧物种，完成对细菌包含抗药性细菌的高效肃清（在4-16ug/mL即可完成99.9%的细菌杀灭效率），且经屡次重复使用未见招致细菌抗药性呈现。体外细胞毒性试验成果显示，AgPd0.38纳米笼对多种哺乳植物细胞均无毒性。而小鼠伤口感化模子试验成果显示，AgPd0.38纳米笼的这种高效低毒抗菌性子在简单的心理情况中仍无效。进一步研讨发现，AgPd0.38纳米笼高效低毒的抗菌选择性源于两方面的独特作用：（1）其原位天生的活性氧物种为外表吸附态、而非自在游离态；（2）哺乳植物细胞对纳米颗粒具备内吞摄取效应，对AgPd0.38纳米笼外表附着地活性氧物种发扬了“解毒”作用，但却没有内吞才能。除了AgPd0.38纳米笼具备这种高效低毒的抗菌性子，另外两种化学身分、物资构造以及所发生的吸附态活性氧物种均与AgPd0.38纳米笼显着分歧的纳米酶，表示出相似的高效低毒抗菌行动。由此可见，具备高效低毒的抗菌才能是能原位催化天生外表吸附态活性氧物种的纳米酶的一种普适性性子。

被膜（biofilm）是一种对多种具备抗药性的细菌生活形式，也是招致生物医学植入器件生效的紧张起因之一。以医疗导管作为形式医疗植入器件的试验成果显示，AgPd0.38纳米笼作为外表涂层修饰增加剂，涂覆于本身没有抗菌才能的导管外表时，可让所得外表高效克制细菌被膜的造成，并在以导管植入感化小鼠为模子的植物试验中下降宿主的感化相关炎性反馈。(100yiyao.com）