高效殺菌促愈合 新型納米酶帶來滅菌減毒新思路

科技日報(bào)訊 （記者吳長鋒）記者從中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院了解到，該院智能機(jī)械研究所黃青研究員課題組制備出一種新型納米酶可用于高效殺菌并促使傷口快速愈合。研究成果日前在《生物學(xué)雜志》作為封面文章發(fā)表。

新冠肺炎疫情等已引起全世界對有害微生物減毒消殺技術(shù)的高度重視。納米酶作為下一代酶模擬物質(zhì)，因其低成本、優(yōu)異的活性和高穩(wěn)定性等優(yōu)勢而得到了廣泛的研究，目前已經(jīng)被應(yīng)用在包括生物傳感、抗免疫、細(xì)胞保護(hù)和疾病預(yù)防或治療、癌癥治療和滅菌等諸多方面。因此，新型納米酶制備及應(yīng)用是當(dāng)前研究的一個(gè)熱點(diǎn)。

研究人員首先將鉑納米顆粒均勻附著在二維片狀材料上，獲得的復(fù)合材料具有優(yōu)異的納米酶活性，能夠模擬氧化物酶，在無需過氧化氫存在的條件下催化氧化底物。動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果表明，納米酶活性顯著高于其他一些已報(bào)道的納米酶材料。平板滅菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明其具有優(yōu)異的滅菌效果。此外，通過在小鼠背部創(chuàng)建傷口并觀察愈合現(xiàn)象，證明了該復(fù)合材料可以加速傷口愈合，而且具有高生物兼容性。

科研人員從對細(xì)菌膜的電子傳遞影響方面入手，經(jīng)過膜電勢和電子傳輸效率檢測等一系列實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了新型納米酶復(fù)合材料滅菌是通過影響細(xì)菌膜上的氧化還原反應(yīng)引起的，由此推測該納米酶通過切斷微生物電子呼吸傳遞鏈達(dá)到滅菌效果的機(jī)制。這為從源頭上設(shè)計(jì)制備在生物領(lǐng)域應(yīng)用的新型高效、低毒的納米酶材料提供了新的思路。

該研究成果不僅提供了一種新的高效抗菌材料，而且在制備技術(shù)及納米酶滅菌機(jī)理研究方面取得了新進(jìn)展，對醫(yī)療健康領(lǐng)域滅菌減毒、控制有害微生物傳播等方面的研究都提供了新的啟示。