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综述文章-纳米仿生催化剂用于抗菌和抗生物膜的最新进展
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纳米仿生催化剂用于抗菌和抗生物膜的最新进展 细菌感染一直是造成人类发病和死亡的主要原因之一。而由于抗生素的滥用，具多重耐药性的细菌性越来越多。而细菌分泌胞外聚合物基质包裹细菌发展而成的高级三维有机体——细菌生物膜，也是细菌的一道保护屏障。如今，研发出能高效杀菌，避免耐药性产生的新型抗菌药剂迫在眉睫。天然酶能够利用其独特的催化活性对细菌造成不可逆转的伤害。但是他们的活性不稳定性，高提纯成本等缺陷也限制了其实际的抗菌应用和工业转化。另一方面，研究者们正致力于研发能够仿生酶的催化性能甚至超越其活性的纳米材料，即纳米酶。这种具有类自然酶催化活性的纳米材料为抗菌和抗生物膜带来了新策略。 近日，厦门大学物理科学与技术学院林友辉副教授对纳米酶在抗菌方面的最新发展进行了介绍，并讨论和展望了该应用的巨大发展前景。在现有的研究报道中，已有多种纳米酶被应用于抗菌，其中包括过氧化物模拟酶，氧化物模拟酶，脱氧核糖核酸水解酶，卤代过氧化物模拟酶等。纳米酶的抗菌机理可以从一下三个方面进行阐述。 1）具有类氧化还原酶活性的纳米酶通过诱导产生高活性的活性氧抗菌。纳米酶能够调节羟基自由基或超氧阴离子自由基的水平。一方面，具有类过氧化物酶活性的纳米酶催化低浓度的过氧化氢产生羟基自由基。另一方面，具有类有氧化酶活性的纳米酶催化氧气生成超氧阴离子自由基。利用这些活性氧的强氧化性能，破坏细菌以及生物膜中的重要生物分子，如磷酸，蛋白质和核算等，纳米酶可以实现有效的杀菌活性和抗生物膜效果。而且，这种抗菌方式不会导致细菌耐药性的产生。 2）具有类水解酶活性的纳米酶通过降解胞外脱氧核桃核酸（edna）抗生物膜。胞外脱氧核桃核酸是生物膜胞外基质中的重要组成部分。纳米酶降解胞外脱氧核桃核酸能够有效的抑制生物被膜的生成和破坏生物膜的结构完整性。 3）具有卤代过氧化物酶活性的纳米酶通过扰乱生物膜中的群体感应抗生物膜。这类纳米酶可以用于淬灭调节群体感应的信号分子，从而防止细胞生物膜的形成。 相关综述以recent advances in nanoparticulate biomimetic catalysts for combating bacteria and biofilms为题发表在nanoscale上（doi:10.1039/c9nr05054j），并被选为当期的封底文章。 论文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/ ... 05054j#!divabstract 封底图片：  cover design.jpg 欢迎大家批评指正 |
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2019-10-05 17:36:28, 2.33 M
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