文 献 综 述

1.选题的背景和意义

细菌在表面的黏附和生长是医学和工业中的普遍问题。它在我们的日常生活和医学手术中会引起感染和死亡，并且导致在水上船舶的利用中速度降低，腐蚀，以及增加能量和燃料成本。因此，在包括保健，包装，纺织工业，水净化和海洋抗生物污垢的各种领域中，赋予医疗植入物，日用商品或具有抗菌性能的设备的表面是非常重要的。为此目的，已经开发了各种抗菌材料，例如金属/金属氧化物，季铵盐，光敏剂，肽，合成和天然聚合物以及结构化黑色硅。然而研究和事实证明，已知大多数上述材料与对生态系统有着极大的影响，并且它们的使用在许多国家开始被控制。

溶菌酶是一类重要的在天然防御系统的功能酶，广泛分布在真核生物和原核生物中以催化微生物细胞壁组件的水解。其可以低成本商购，并且由食品和药物管理局（FDA，US）分类为GRAS级（通常认为安全），并由欧盟（E 1105）分类为食品添加剂。与危险的合成或金属基杀生物剂不同，溶菌酶衍生的抗菌剂通常可用于可食用应用。因此，基于溶菌酶的抗菌材料的开发对于环境友好的抗菌领域是非常重要的。

2.溶菌酶介绍

溶菌酶在生物体内普遍存在，其水平或活性是先天性免疫力的一个重要指标。溶菌酶存在于黏液、淋巴组织、血浆等体液中，也在多种组织中表达，可溶解革兰氏阳性菌和阴性菌细胞，本质上具有调理作用，能激活补体系统和吞噬细胞。随性别、年龄、季节、环境及疾病感染、压力程度的不同，溶菌酶活性也不同的。

古今、刘鹏等提出在抗菌应用中溶菌酶的完全开发受到阻碍，因为溶菌酶的抗菌性能严重依赖于其来源，并且不同类型的溶菌酶通常存在分化的抗菌活性。一般来说，最常用的野生型溶菌酶，例如鸡蛋清溶菌酶（HEWL）具有许多缺点，例如对革兰氏阴性细菌和真菌的活性差，在环境条件下的不稳定性，以及难以稳定地掺入每日商品而不失去其菌活性。除抗菌活性外，将多种功能整合到一般类型的溶菌酶中通常是具有挑战性的，并且通常依赖于复杂的化学或物理修饰。所以提出了构象转变的溶菌酶具有体外和体内广谱抗微生物活性，抗生物膜，生物相容性，以及对几乎任意材料的可转移的坚固粘附。

3.水凝胶介绍

水凝胶是一种含有多种亲水基团，能在水中溶胀形成三维网络结构，并保持大量水分而又不溶解的聚合物。蛋白质作为天然高分子，本身就具有大量的亲水基团，能在加热或溶剂的作用下发生凝胶化作用，形成具有三维结构的凝胶：同时其侧链含有大量的活性基团，包括氨基、羟基、硫基、酚基和羧基，可以被化学改性与交联，制备新结构的高分子。王品、崔英德等在蛋白基水凝胶及其应用的文章中提到的 两种交联机理：物理交联和化学交联。前者是水凝胶内部分子主要以范德华力、静电作用方式相互作用。内部分子的静电力作用使聚合物在水中成股缠绕在一起从而形成三维网状结构，形成具有粘弹性的凝胶体系。后者是指蛋白质与稀酸稀碱生物碱重金属盐表面活性剂等化合物发生化学作用使蛋白质分子中的氨基酸的侧链基团或多肽链发生聚合形成化学交联点，在水中充分伸展形成具有网状结构的水凝胶。

自愈合的概念源于生物学中的自愈合能力, 构成生物体的材料是一个伴随着生物进化而逐步优化的功能系统, 其最突出的特性之一是受到外界损伤之后具有自愈合能力和再生功能. 生物体从分子水平(如 DNA 修复)到宏观水平(如皮肤小伤口的愈合)均存在自愈合现象, 该现象涉及到细胞、组织的修复和再生, 与生物体的繁殖、功能维持以及抵御外界侵害能力密切相关。董坤、魏钊在2012年以物理型和化学型动态自愈合凝胶为例, 综述了自愈合凝胶的分子设计思路、性能, 并分析了影响自愈合性能因素, 并对其未来的发展进行了展望。