在过去的几十年里,抗生素的过度使用导致了耐药菌的出现甚至环境问题,抗生素耐药性的惊人增长已经发展为严重的全球健康问题,可代替抗生素的新型药物的开发刻不容缓。银纳米粒子(Ag NPs)和抗菌肽(AMPs)都具有取代抗生素的潜力,是近年来公认的有望替代抗生素的新型材料。虽然Ag NPs和AMPs都具有抗菌活性,但二者的作用机制存在明显的区别。因此,如果能将Ag NPs与AMPs结合起来,也许能获得更加优良的抗菌活性。另外,多肽本身可通过序列设计产生一定的还原性,并能与贵金属生成类似共价键的结合力。故此,通过序列设计,多肽甚至可以直接将Ag NPs进行包裹,从而有望构建出具有协同杀菌性能的复合纳米结构。本研究以此为出发点,系统研究了以AMPs和Ag NPs为双组分的复合纳米结构的合成、制备及其抗菌性能,特别聚焦于协同作用的抗菌活性、降低的细胞毒性以及在生理条件下增强的稳定性等。为此,研究selleck HPLC中首先设计、合成了一条由13个氨基酸组成的抗菌肽(如下简称P-13)。P-13具备两个功能区:其中一个功能区主要具备抗菌活性,而另一个功能区则加入半胱氨酸(C)残基用于包裹、稳定Ag NPs。然后,我们通过一锅法反应,成功合成了P-13包裹的肽银复合纳米结构(P-13@Ag NPs)。通过系列理CMV infection化性质表征,可以得出:所合成的肽银复合纳米结构的动力学粒径约为11 nm,具备优良的水溶性和生理条件的稳定性。细胞实验结果表明:经P-13保护后,Ag NPs的细胞毒性显著降低,进一步分析表明多肽增大了银纳米与细胞之间的作用距离,且多肽的生物相容性起到了关键作用。同时,P-13不仅赋予了Ag NPs正电荷表面电位,从而增强了P-13@Ag NPs与带负电荷的细菌之间的静电吸附,而且P-13自身的抗菌活性也加速了细菌壁/膜的损伤,增强了Ag NPs在细菌中的积累和抗菌性能;另一方面,银纳米颗粒加大了抗菌肽本身的尺寸,促进了细胞的内吞作用,最终表现出更强的抗菌效果。抗菌实验结果显示:P-13@Ag NPs对金黄色葡萄球菌和短小芽孢杆菌等革兰氏阳性菌的最低抑菌浓度平均约为7.8μg/m L,对大肠杆菌和铜绿假单胞菌等革兰氏阴性菌的最低抑菌浓获悉更多度分别为7.8μg/m L和15.6μg/m L。利用流式细胞仪进一步测量出P-13@Ag NPs对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和短小芽孢杆菌造成的死亡率分别达到96%、96%、91%和90%。这项工作的研究成果证明了两种抗菌材料的协同作用在构建新型抗菌材料中的应用潜力。多肽作为生命功能结构的构建基材,不仅具有优良的生物相容性,还具有序列依赖的功能可调性,这也为开发新型生物活性的多肽分子包裹的复合纳米材料提供了理论和实验基础。