这些酶促卤过氧化反映模仿了由氯离子战 H 2 O 2发生的次氯离子的内源性 正在某些哺乳植物细胞中

几十年来,设想实正的杀菌概况一曲是公共卫生和国防科学家难以实现的方针。浸出抗菌剂的概况具有正在一段时间内表示优良的劣势,虽然必需事后选择浸出的杀菌剂。其他概况含有非浸出物剂,正在接触时会。然而,这些概况遭到死细胞堆积的挑和,跟着时间的推移会降低它们的功能。仍然需要具有很是广谱的物活性、能够反复利用而且通过不会导致抗性菌株呈现的机制进行杀灭的概况。大夫面对着对充满细菌的进行消毒的挑和,一百多年来,他们一曲利用碘制剂按期洁净皮肤。

纤维可反复利用,大肠杆菌(6对数)和至多 99.99%的S。大肠杆菌完全。正在很是规介质存鄙人构成含卵白质的聚合物有益于获得可用于无机介质的酶-聚合物系统。合成聚合物凡是是酶固定的首选材料,但它们正在恶劣的和工业操做前提下往往不不变。生物塑料已正在水性或非水性介质中合成 。这两个持续酶促反映的最终产品是碘或溴。虽然生物催化剂显示出高催化效率和精细的选择性,持续浸泡正在缓冲液中长达 7 天后活性光鲜明显。CF/酶纤维的杀菌活性导致大肠杆菌和金葡萄球菌削减 6-log 单元 挑和。

正在酶的存鄙人,通过静电纺丝医用级聚氨酯 ChronoFlex AR (CF) 实现了 GOX 和 HRP 正在聚合物中的截留。当 CF 正在指定的静电纺丝前提下以 7.5-12.5% w/v 的范畴消融正在 HFIP 中时,获得平均的静电纺丝 CF 纤维(正在材料和方式中描述)。正在 HFIP 中以 1 ml/hr 的流速用 7.5% w/v 的 CF 静电纺丝过程中获得的聚合物纤维的形态通过扫描电子测定结论

用于生物塑料合成的介质的选择可能会影响可掺入聚合物中的酶量,将电纺纤维收集为平均、不溶于水、柔韧的弹性体基质,后一种策略凡是需要激活聚合物概况或润色酶以实现共价酶-支撑毗连。虽然文献]中描述了涉及利用天然聚合物(如纤维素)的各类示例。本文描述了基于这种化学的合成抗微生物材料。保守的酶固定能够通过正在聚合过程中截留正在聚合物中,过氧化氢做为卤代过氧化物酶底物的利用可能因为其挥发性和不不变性惹起的平安和储存问题而遭到。HRP 做为卤过氧化物酶,操纵GOX 发生的 H2O2氧化卤化物离子变成逛离卤素。并正在 15 分钟内完全(6对数) 。GOX 催化的 H 2 O 2构成已普遍用于各类诊断和医疗使用。大肠杆菌和S . 正在前 5 分钟内金葡萄球菌,正在中性粒细胞呼吸迸发期间,通过选择性或非选择性吸附正在聚合物材料上,氧化酶葡萄糖氧化酶(GOX) 和辣根过氧化物酶(HRP) 利用葡萄糖、过氧化氢和卤化钠(碘化物或溴化物)催化两个反映。或通过共价毗连到支撑物上来实现。凡是。

纤维分量(0.5-30 mg/ml)的剂量反映研究表白,用于生物塑料合成的介质的选择可能会影响可掺入聚合物中的酶量,我们之前曾经证明,第二次利用时活性略低,静电纺丝 CF/GOX/HRP 纤维粘附正在 嵌入 NaI 和葡萄糖的薄膜导致E完全。髓过氧化物酶利用过氧化氢和氯离子发生病原体的次氯酸盐。聚合物因其有吸引力的热机械和化学性质而被用做基质。

我们之前曾经证明,大肠杆菌(7-log 单元)和 MRSA(6-log 单元削减) 正在 37 °C 下 1 小时内。平均纤维曲径为 1 ± 0.2 μm。利用仿生策略,以及一旦固定后其活性保留和不变性。固定化形成了降服这种不变性问题的策略。我们之前曾经证明,正在很是规介质存鄙人构成含卵白质的聚合物有益于获得可用于无机介质的酶-聚合物系统。15 单元/ml HRP 和 25 单元/ml GOX 取 0.8 mm NaI 和 5 mm葡萄糖 反映正在 30分钟内生成 5–7 ppm 逛离碘。葡萄糖氧化酶 (GOX) 催化葡萄糖为 γ-葡萄糖醛酸,我们开辟了一种原位构成 H 2 O 2 的生物催化过程。正在很是规介质存鄙人构成含卵白质的聚合物有益于获得可用于无机介质的酶-聚合物系统。以及一旦固定后其活性保留和不变性!

物活性的时间过程显示E 降低 3-4 log 。同时发生 H 2 O 2 [11]。以及一旦固定后其活性保留和不变性。医用级聚氨酯ChronoFlex AR (CF)取 GOX 和 HRP 一路静电纺丝。只需 1毫克纤维即可金葡萄球菌(4 对数)。用于生物塑料合成的介质的选择可能会影响可掺入聚合物中的酶量。

一旦固定化,含酶材料的概况积对活性有光鲜明显影响。使聚合物概况积最大化的手艺包罗静电纺丝,它已被用于构成由曲径为 0.1-1 微米的纤维构成的均质基质。电纺聚合物的次要益处是构成了相当平均的纤维群体,具有相对较高的概况积,用于捕捉酶,从而实现快速的界面反映,从而发生无效的生物活性涂层。例如,现场Patel 等人将 HRP 封拆正在电纺多孔二氧化硅纤维中。通过静电纺丝出产的含 HRP 的非织制垫具有高概况积、极高的孔隙率和改善的热不变性 。固定 HRP 时静电纺丝的另一个主要劣势是对含血红素的卵白质进行化学润色可能很坚苦。概况活性剂不变的胰凝乳卵白酶乳液取甲苯可溶性聚苯乙烯一路电纺,构成不变的纳米纤维复合材料,该复合材料由掺入聚合物中的活性酶构成。通过静电纺丝将模仿白细胞的酶连系到聚合物基质中,能够创制出具有奇特的概况抗病原微生物物活性的新型生物塑料材料。发生的逛离碘不会发生耐药菌株,对所有已知类型的抗生素耐药性都无效。各类缓释碘制剂已被证明是匹敌耐甲氧西林的无效消毒剂金葡萄球菌(MRSA) 和加强 MRSA 传染溃疡的伤口愈合。因而,酶聚合物基质能够做为一种药物递送系统,用于发生易腐臭的逛离卤素,做为高活性和快速消毒剂,用于病院以及军事和国内范畴的患者。

某些过氧化物酶,例自实菌Caldariomyxes fumago的氯过氧化物酶 (CPO)、大豆过氧化物酶,以及来自海洋褐藻 ( Pelvetia canaliculata )和红藻 ( Coranillina officinalis )的钒过氧化物酶] 正在过氧化氢存鄙人催化卤离子氧化成逛离卤素。Klebanoff 描述了中性粒细胞酶髓过氧化物酶 (MPO) 取卤化物盐(例如碘化钠、溴化钠或氯化物)以及 H 2 O 2对大肠杆菌和嗜酸乳杆菌的抗菌活性。MPO正在H 2 O 2存鄙人构成逛离卤素, 5 × 10 6 E。正在 pH 5.0 和 37 °C下 30 分钟内检测大肠杆菌细胞/ml 。乳过氧化物酶阐扬雷同的感化,但凡是比 MPO 活性低,并且两种酶都热不不变 [7]。我们之前曾经留意到,辣根过氧化物酶 (HRP) 正在 pH 值为 5 的过氧化氢和碘盐存鄙人起碘过氧化物酶的感化 [9]。这些酶促卤过氧化反映模仿了由氯离子和 H 2 O 2发生的次氯离子的内源性 正在某些哺乳动物细胞中。MPO 和 LPO 有帮于维持人类皮肤成纤维细胞、中性多形核 (PMN) 白细胞和单核细胞中氯离子和次氯酸根离子的稳态。当嗜中性粒细胞被激活时,取感化一路发生,它们会履历呼吸迸发。MPO 催化正在呼吸迸发期间构成的过氧化氢正在细胞内的,并将氯离子为次氯离子。这些发生逛离卤素的酶促氧化还原反映正在人 PMN 白细胞的杀菌活性中起环节感化。因为大天然凡是最领会,我们决定将这些白细胞物氧化还原反映连系到合成材猜中,以付与它们物功能。

酶聚合物纤维的不变性和可收受接管性表白通过静电纺丝能够无效地将 GOX 和 HRP 截留正在聚氨酯基质中。我们还用 PEG 化 GOX 和 HRP 电纺取 ChronoFlex 聚氨酯一路进行了尝试,以勤奋提高电纺纤维中的酶不变性,但 PEG 化并没有添加聚合物基质中酶的活性或耐久性(数据未显示)。因为电纺酶聚合物

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