細菌性病原體每年在全世界造成數百萬例疾病和死亡，抗菌紡織品因其能有效抑制細菌和真菌等微生物生長、維持個人和公共衛生而受到極大關注。低表面能的抗菌紡織品能通過減少細菌粘附，賦予織物抗菌效果，但疏水性界面的構建多涉及聚丙烯酸酯或氟碳化合物的使用，會影響織物的手感和透氣性。另一方面，通過原位沉積納米銀等粒子能賦予紡織品高效的抗菌能力，但由于納米粒子與纖維表面缺乏共價鍵作用力，造成織物水洗中易不同程度脫落，且具有潛在生物毒性，限制了其在紡織品抗菌整理中的應用。
硫辛酸是含有動態二硫鍵的天然小分子，在高溫或還原狀態下其二硫鍵易發生斷裂，在冷卻或氧化過程中會重建生成聚二硫化物。硫辛酸開環產生的巰基可用于還原過渡金屬離子，并能通過配位鍵將納米顆粒錨定至載體表面。
最近，江南大學王平教授課題組提出了一種生態友好的酶催化構建抗菌紡織品的方法。通過辣根過氧化物酶（HRP）催化氧化和原位還原沉積，構建了包埋納米銀的聚二硫化物網絡結構，制備了具有高效抗菌和抗粘附功能的紡織品。具有低表面能的改性棉織物抑制了細菌增殖和生物被膜的形成，包埋在聚二硫鍵網絡中的納米銀顆粒表現出優異的光熱轉換和ROS生成能力，賦予織物快速持久的抗細菌和抗真菌效果。改性棉織物與細菌接觸30分鐘或與真菌接觸3小時后，抗菌率均達99.9%；得益于納米粒子優異的光熱轉換特性，在100 mW/cm2輻照強度下照射10分鐘后，改性織物表現出近100%的抗菌效率。基于酚類小分子聚合和聚二硫化物構建的雙重網絡結構，賦予改性織物多次細菌污染循環后仍具有較高的殺菌效果。同時，該抗菌紡織品基本保持了原有織物固有的服用性能，且生物相容性和血液相容性優良。這項基于酶催化氧化和納米顆粒原位沉積、構建高效耐久抗菌紡織品的方法，為類似功能紡織品的結構設計和綠色制造提供了一種新的策略。
圖1. 酶促多酚接枝聚合和包埋AgNPs制備抗菌紡織品過程及其多模式協同抗菌機制
圖2. 含動態二硫鍵改性酪胺分子(mTA)的制備及酶催化氧化自聚合反應機理
圖3. AgNPs沉積織物多模式協同抗細菌和抗真菌的機制分析
論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202420046
