研究背景及目的:为了寻求对口腔相关致病菌更好的抗菌效果,不同的纳米材料得到越来越多的关注。纳米金簇(Gold nanoclusters,Au NCs),又称为金纳米团簇,是指在一定分子层保护下,由数个至数十个金原子聚集组成的稳定的分子聚集体。作为新型纳米材料,其独特的性质受到广泛关注。纳米金簇超小的Belnacasan尺寸,较大的斯托克斯位移,强光致发光性等特点使其在生物成像和监测方面有着优异的应用前景。同时,纳米金簇还具有多种纳米酶活性,例如超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性等。通过对纳米金簇表面配体的选择修饰,能够更好的发挥其酶活性。在这其中,利用多肽(Polypeptide)作为纳米金簇配体的选择有诸多优点,比如反应温和、绿色环保等。以多肽配体合成的纳米金簇兼具多重性质,其中,多肽本身具有部分抗菌活性,而纳米金簇的过氧化物酶活性也能够对细菌产生抑制作用,此外,纳Biochemical alteration米金簇具有荧光性质。基于此,本课题合成了2种以多肽为配体的纳米金簇,对其抗菌能力及抗菌性能与酶活性相关性进行研究,以期在口腔材料上有新的突破。研究方法:本实验设计合成了2种不同结构的多肽,分别是破膜多肽和DNA结合多肽,以两种多肽为模板,利用模板法合成了2种具有红色荧光的纳米金簇,分别为破膜多肽纳米金簇(纳米金簇A)和DNA结合多肽纳米金簇(纳米金簇B)。通过对合成的时间及氯金酸与多肽比例的调整,以荧光强度为标准,优化纳米金簇的合成条件。同时,利用3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(3,3′,5,5′-Tetramethylbenzidine,TMB)溶液,通过颜色变化和吸光度值来检测2种纳米金簇的酶活性。通过改变合成纳米金簇的比例和环境p H值探究过氧化物酶活性跟这两种因素的联系。本实验以金黄色葡萄球菌,大肠杆菌和变形链球菌为研究模型,以共培养1h的方式,利用活性氧检测试剂盒探究纳米金簇浓度对活性氧产生的影响。利用相同的共培养方法利用活性氧试剂盒检测了纳米金簇各组分对大肠杆菌的作用。最后,本实验利用活细菌/死细菌染色试剂盒对纳米金簇A与大肠杆菌共培养1h进行检验探究抑菌性能与膜损伤的相关性。研究结果:1.合成了2种以多肽为配体的纳米金簇,分别为纳米金簇A和纳米金簇B。纳米金簇A的最优反应比例为1:2,时间为16 h,纳米金簇B的最优反应比例为1:1,时间为6 h。比例为1:2合成的纳米金簇A和1:1合成的纳米金簇B的酶活性最高。2.纳米金簇A在12.5μM到200μM内对三种细菌均有抑制作用,纳米金簇B效果不明显。3.纳米金簇A其抗菌活性在12.5μM到200μM内与酶活性呈正相关性,浓度越高,产生的活性氧越多,抗菌性能越好。4.破膜多肽配体能够与纳米金簇起到协同作用,对细菌PLX5622溶解度膜具有损伤作用。研究结论:以破膜多肽为配体的纳米金簇A具有明显的抗菌活性,可以增加活性氧水平,不仅继承了金簇和破膜肽的功能,还具有增强的协同抗菌效应。而以DNA结合多肽为配体的纳米金簇B无法达到预期抗菌效果。