智能自我去污聚合物和抑制細(xì)菌及真菌生長(zhǎng)的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了抑制微生物生長(zhǎng)的智能抗微生物材料和敷料。內(nèi)源性化學(xué)物質(zhì)如從細(xì)菌產(chǎn)生的代謝物被用作為化學(xué)底物并通過(guò)酶轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生消毒化合物，所述消毒化合物將繼而抑制所靶向的微生物。該材料將保持無(wú)活性直至其遇到表達(dá)和/或分泌特異性代謝物或標(biāo)記的微生物之時(shí)。包埋在智能材料中的一種或多種酶將代謝物轉(zhuǎn)化為消毒化合物，其繼而殺滅微生物或阻止其在材料表面上繁殖。
【專利說(shuō)明】智能自我去污聚合物和抑制細(xì)菌及真菌生長(zhǎng)的方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考
[0002]本專利申請(qǐng)要求2012年6月15日提交的待審美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)系列號(hào)61/660,065的優(yōu)先權(quán)。美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)系列號(hào)61/660,065的完整內(nèi)容通過(guò)參考引入本專利申請(qǐng)，如同在此充分描述。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及生產(chǎn)智能抗微生物系統(tǒng)以抑制微生物生長(zhǎng)。內(nèi)源性化學(xué)物質(zhì)如從細(xì)菌產(chǎn)生的代謝物被用作為化學(xué)底物，然后通過(guò)酶轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生消毒化合物，所述消毒化合物繼而抑制所靶向的微生物。

【背景技術(shù)】
[0004]殺生物劑更具體而言抗微生物劑常用于醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)中來(lái)控制不希望的生物種群。大多數(shù)殺生物劑不特異性殺滅特定類型或種類的生物體，對(duì)其它(非靶向)細(xì)胞和組織具有負(fù)面影響并且可對(duì)環(huán)境有害。
[0005]此外，使用含銀產(chǎn)物進(jìn)行傷口處理涉及銀質(zhì)沉著、或銀毒性(仙以匕111 1.1811等人,061:61-11111181:1011 0^ 511乂61~ 111 8100(1, 1)1-1116, 811(1 11881168 0^ ^0111111:661~8 811(18111-11 ^81:16111:8, 3701111.0116111.1683, (1991)；八1已11 8.6.1^118(10^11,八？1181~11180010^10^1
811(1 10X1010^1081 ？1~0^116 0^ 511乂61~ 88 811 ^111: 1111101*0)31 八只 6111: 111 16(11081
1)6^1068, 2010^^811068 111 ？1181~11180010^10^1 801611068, (2010))和出現(xiàn)抗藥生物(3 了
I 10界 131117 等人，10010^1 0116111001*0011718x18 界 1七11 811乂61~ 81110118(11821116 811(1
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181-1^1811 16(11(^1 了 011111&1 493,(1976))的風(fēng)險(xiǎn)。自 1960 年代以來(lái)廣泛用于海洋船只防污處理的三丁基錫已顯示出持續(xù)存在于環(huán)境中且對(duì)許多物種具有不良
^[乍月目(1818611 1^110111 &^0811111800)1111110113.1 1七7 111 51^1181111^
0181-11131:1011 ^1~0111 511811 七0 1111111811, 5881050161106 1061，(2008) ； 1111:101181 11: 1111601-^81112811:1011,111^ 8781:61118 (2002))。這使得對(duì)于使用這類非特異性殺生物劑必需用心注意，當(dāng)靶向生物不以成問(wèn)題濃度存在時(shí)應(yīng)避免其應(yīng)用。
[0006]然而，一旦條件改變且危險(xiǎn)超過(guò)“威脅”濃度，殺生物劑必須容易得到。本發(fā)明的目的是定義一種蛋白質(zhì)聚合物材料，其僅當(dāng)條件確定必需消毒時(shí)才生成殺生物劑和殺微生物齊0。適宜的“觸發(fā)”環(huán)境條件包括但不限于，身體活性跡象如體溫和出汗增加，微生物污染跡象包括從播散生物體作為代謝產(chǎn)物產(chǎn)生的揮發(fā)性和非揮發(fā)性有機(jī)物(包括排泄的蛋白酶、有機(jī)酸和生物胺)，以及環(huán)境中可養(yǎng)育微生物生長(zhǎng)的條件包括過(guò)量的濕度、體液和廢物，和存在胞外多糖。目前沒(méi)有材料僅當(dāng)存在靶生物體時(shí)特異性產(chǎn)生抗微生物化合物如氧化劑。現(xiàn)有材料中大多數(shù)或需要在用前活化或在脫離包裝后即刻有活性。
[0007]過(guò)氧化氫作為一種氧化劑已用于消毒傷口多年。一個(gè)問(wèn)題是其迅速分解為水和氧，使其難以長(zhǎng)時(shí)間使用。而且非常高濃度03%)的過(guò)氧化氫對(duì)宿主細(xì)胞有毒。這就是為什么要求氧化劑源(如過(guò)氧化氫)僅當(dāng)存在“觸發(fā)”條件時(shí)才消毒傷口是重要的。
[0008]美國(guó)專利如.6，228，128了0匕118611公開(kāi)了對(duì)微生物和/或病毒的處理，包括用有效量的真菌乳糖酶和有效量的一種或多種增強(qiáng)劑在氧存在下處理所述微生物和/或病毒。此處的酶需要增強(qiáng)劑來(lái)使發(fā)明有效發(fā)揮作用，且酶在活化后總是有活性的。
[0009]美國(guó)專利價(jià)).7，927，5880^18等人公開(kāi)了含有酶的敷料和含有水來(lái)源以使敷料被活化的敷料。其沒(méi)有提示酶可被“觸發(fā)”條件開(kāi)啟。
[0010]美國(guó)專利價(jià)).7，731，9540^18等人公開(kāi)了包含氧化還原酶的皮膚敷料，其中所述酶以水合條件存在。所述酶在用前水合且總是有活性的。美國(guó)專利如.7, 731，954在活化后僅能持續(xù)至多2天。該發(fā)明不響應(yīng)環(huán)境條件，過(guò)氧化氫酶的進(jìn)入是效率降低條件。其沒(méi)有禁止抑制過(guò)氧化氫酶使用從氧化還原酶產(chǎn)生的過(guò)氧化氫的方式，也沒(méi)有禁止在應(yīng)用后保持活性超過(guò)2天的方式。
[0011]美國(guó)專利如.7,713,9551111^6?%等人描述了用于表面的抗微生物涂層。其公開(kāi)了使用基于橋聯(lián)多環(huán)化合物的涂料體系以賦予表面以自我清潔特性。其沒(méi)有公開(kāi)使用可被環(huán)境活化、當(dāng)存在靶生物體時(shí)產(chǎn)生氧化劑的酶。
[0012]美國(guó)專利如.6，759，22016^611116等人公開(kāi)了將酶裝載到聚合物中以及如何改進(jìn)裝載。其沒(méi)有公開(kāi)使酶僅被環(huán)境活化。其進(jìn)而也沒(méi)有教導(dǎo)所述聚合物可用于抗微生物目的或作為敷料。
[0013]期望制備這樣一種材料，其當(dāng)存在靶生物體時(shí)生成抗微生物化合物，所述材料無(wú)需底物來(lái)起效且可長(zhǎng)時(shí)間使用，例如但不限于超過(guò)三至四周的時(shí)間段。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明涉及抑制微生物生長(zhǎng)的智能抗微生物系統(tǒng)。內(nèi)源性化學(xué)物質(zhì)(如從細(xì)菌產(chǎn)生的代謝物)將被用作為化學(xué)底物并通過(guò)酶轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生消毒化合物，所述消毒化合物將繼而抑制所靶向的微生物。該材料將保持無(wú)活性直至其遇到表達(dá)和/或分泌特異性代謝物或標(biāo)記的微生物之時(shí)。包埋在智能材料中的一種或多種酶將代謝物轉(zhuǎn)化為消毒化合物，其繼而殺滅微生物或阻止其在材料表面上繁殖。這樣的材料可潛在應(yīng)用于食品包裝、醫(yī)院涂料、建筑涂料、傷口愈合材料和假體襯墊、汽車、飛機(jī)和其它交通運(yùn)輸裝置的內(nèi)部的涂料以及可移動(dòng)個(gè)人電子設(shè)備(如移動(dòng)電話、膝上型電腦、便攜式媒體設(shè)備和其它個(gè)人物品)的涂料。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，材料包含賦形劑、與賦形劑混合的第一聚合物、包含在第一聚合物中的至少一種酶和含水組合物，其中所述酶的量足以催化置于與材料接觸的化學(xué)組分的轉(zhuǎn)化，且其中所述酶能夠在靶分析物存在下被活化以從第一聚合物釋放消毒齊0、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合中的至少一種或多種。優(yōu)選這種材料包括其中所述酶固定在第一聚合物之中或包封在第一聚合物之中。這種材料的另一個(gè)實(shí)施方案包括其中所述材料具有至少一種引發(fā)劑組合物，使所述材料光聚合以形成凝膠或膜。這種材料的另一個(gè)實(shí)施方案包括至少一種過(guò)氧化氫酶活性抑制劑，例如但不限于羥胺、銀、土霉素、疊氮化物和二硫蘇糖醇及其組合。
[0016]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，提供一種材料，其包含賦形劑、與賦形劑混合的第一聚合物、與第一聚合物共價(jià)連接或交聯(lián)的至少一種蛋白質(zhì)和含水組合物，其中所述蛋白質(zhì)的量足以催化置于與材料接觸的化學(xué)組分的轉(zhuǎn)化，且其中所述蛋白質(zhì)能夠響應(yīng)靶分析物而進(jìn)行水解以從第一聚合物釋放消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合中的至少一種或多種。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案包括這種材料，其包括至少一種殺生物劑組合物，所述組合物優(yōu)選以物理方式包封在第一聚合物之中或共價(jià)系連到第一聚合物。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案包括這種材料，其包括至少一種殺生物劑組合物，其中所述殺生物劑組合物以物理方式系連到所述蛋白質(zhì)或與交聯(lián)聚合物相接觸，使得所述蛋白質(zhì)從第一聚合物裂解后從交聯(lián)聚合物釋放殺生物劑。
[0017]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案提供了敷料，其包含包括第一面和第二面的單層，其中第一面朝向相對(duì)于第二面相反的方向，并且其中第一面和第二面彼此并置形成具有期望高度、長(zhǎng)度和寬度的層，第一聚合物置于所述層的至少第一面上或所述層之中，并任選包括其中第一聚合物置于所述層的第二面上或所述層之中；包含在第一聚合物之中的至少一種酶，和包含在所述單層之中的含水組合物，其中所述酶的量足以催化置于與所述層接觸的化學(xué)組分的轉(zhuǎn)化，且其中所述酶能夠在靶分析物存在下被活化以從第一聚合物釋放消毒齊0、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合中的至少一種或多種。優(yōu)選該敷料包括其中所述酶固定在第一聚合物之中或其中所述酶包封在第一聚合物之中。該敷料的另一個(gè)實(shí)施方案包括其中如本文所述的單層還包含置于所述層的至少第一面上或所述層之中的至少一種過(guò)氧化氫酶活性抑制劑，并任選包括其中所述過(guò)氧化氫酶活性抑制劑置于所述層的第二面上或所述層之中。
[0018]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，如本文所述的敷料包含附著到所述層的第一面或所述層的第二面的至少一部分的蓋面(⑶^虹)以使所述層粘附到患者傷口部位或使所述層粘附到患者傷口部位附近區(qū)域。更優(yōu)選本發(fā)明的敷料包括其中所述層是可生物降解的。
[0019]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案提供了敷料，其包含包括第一面和第二面的單層，其中第一面朝向相對(duì)于第二面相反的方向，并且其中第一面和第二面彼此并置形成具有期望高度、長(zhǎng)度和寬度的層，第一聚合物置于所述層的至少第一面上或所述層之中，并任選包括其中第一聚合物置于所述層的第二面上或所述層之中；與第一聚合物共價(jià)連接或交聯(lián)的至少一種蛋白質(zhì)，并且其中所述蛋白質(zhì)置于所述層的至少第一面上或所述層中，并且任選包括其中所述蛋白質(zhì)置于所述層的第二面上或所述層之中；和置于所述層之中的含水組合物，其中所述蛋白質(zhì)的量足以催化置于與所述層接觸的化學(xué)組分的轉(zhuǎn)化，且其中所述蛋白質(zhì)能夠響應(yīng)靶分析物而進(jìn)行水解以從第一聚合物釋放消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合中的至少一種或多種。優(yōu)選該敷料包括至少一種殺生物劑組合物。優(yōu)選所述殺生物劑組合物以物理方式包封在第一聚合物之中或共價(jià)系連到第一聚合物。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，敷料包括至少一種殺生物劑組合物，其中所述殺生物劑組合物以物理方式系連到所述蛋白質(zhì)或與交聯(lián)聚合物相接觸，使得所述蛋白質(zhì)從第一聚合物裂解后從交聯(lián)聚合物釋放殺生物劑。在如本文所述的本發(fā)明敷料的另一個(gè)實(shí)施方案中，蓋面附著到所述層的第一面或所述層的第二面的至少一部分以使材料粘附到患者傷口部位或使材料粘附到患者傷口部位附近區(qū)域。在本發(fā)明敷料的另一個(gè)實(shí)施方案中，優(yōu)選敷料的層是可生物降解的。
[0020]在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案中，提供了向患者真皮或表皮提供治療的方法，包括將敷料置于與患者表皮或真皮接觸，所述敷料包含(1)包括第一面和第二面的單層，其中第一面朝向相對(duì)于第二面相反的方向，并且其中第一面和第二面彼此并置形成具有期望高度、長(zhǎng)度和寬度的層，(11)置于所述層的至少第一面上或所述層之中的第一聚合物，并任選包括其中第一聚合物置于所述層的第二面上或所述層之中，(111)包含在第一聚合物之中的至少一種酶，和(14包含在所述層之中的含水組合物，其中所述酶的量足以催化置于與所述層接觸的化學(xué)組分的轉(zhuǎn)化，且其中所述酶能夠在靶分析物存在下被活化以從第一聚合物釋放消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合中的至少一種或多種；使至少一種靶分析物接觸所述敷料，且優(yōu)選所述敷料的層，來(lái)形成選自消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合的至少一種產(chǎn)物；和將所述產(chǎn)物釋放到患者的表皮或真皮以向患者提供治療。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，該方法還提供包括至少一種引發(fā)劑組合物來(lái)使所述層光聚合以形成凝膠或膜。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，該方法還提供包括至少一種過(guò)氧化氫酶活性抑制齊0，其置于所述層的至少第一面上或所述層之中，并任選包括其中所述過(guò)氧化氫酶活性抑制劑置于所述層的第二面上或所述層之中。
[0021]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案提供了向患者真皮或表皮提供治療的方法，包括將敷料置于與患者表皮或真皮接觸，所述敷料包含(1)包括第一面和第二面的單層，其中第一面朝向相對(duì)于第二面相反的方向，并且其中第一面和第二面彼此并置形成具有期望高度、長(zhǎng)度和寬度的層，(11)置于所述層的至少第一面上或所述層之中的第一聚合物，并任選包括其中第一聚合物置于所述層的第二面上或所述層之中，(111)與第一聚合物共價(jià)連接或交聯(lián)的至少一種蛋白質(zhì)，和(14置于所述層之中的含水組合物，其中所述蛋白質(zhì)的量足以催化置于與所述層接觸的化學(xué)組分的轉(zhuǎn)化，且其中至少一種蛋白質(zhì)能夠響應(yīng)靶分析物而進(jìn)行水解以從第一聚合物釋放消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合中的至少一種或多種；使至少一種靶分析物接觸所述敷料，或優(yōu)選所述敷料的層，來(lái)形成選自消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合的至少一種產(chǎn)物；和將所述產(chǎn)物釋放到患者的表皮或真皮以向患者提供治療。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，該方法包括提供引發(fā)劑組合物來(lái)使所述層光聚合以形成凝膠或膜。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，該方法包括提供至少一種過(guò)氧化氫酶活性抑制劑，其置于所述層的至少第一面上或所述層之中，并任選包括其中所述過(guò)氧化氫酶活性抑制劑置于所述層的第二面上或所述層之中。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，該方法包括提供至少一種殺生物劑組合物。優(yōu)選所述殺生物劑組合物以物理方式系連到所述蛋白質(zhì)或與交聯(lián)聚合物相接觸，使得所述蛋白質(zhì)從第一聚合物裂解后從交聯(lián)聚合物釋放殺生物劑。
[0022]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案提供抑制細(xì)菌和/或真菌生長(zhǎng)的方法，包括向懷疑有細(xì)菌和/或真菌污染的表面應(yīng)用有效量的材料，所述材料包含(1)賦形劑，(11)與賦形劑混合的第一聚合物，(111)包含在第一聚合物之中的至少一種酶，和(^)含水組合物，其中所述酶的量足以催化置于與所述材料接觸的化學(xué)組分的轉(zhuǎn)化，且其中所述酶能夠在靶分析物存在下被活化以從第一聚合物釋放消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合中的至少一種或多種；從懷疑污染表面提供至少一種靶分析物來(lái)接過(guò)氧化氫酶以形成選自消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合的至少一種產(chǎn)物；和將所述產(chǎn)物釋放到所述表面來(lái)抑制細(xì)菌和/或真菌。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，該方法包括提供至少一種引發(fā)劑組合物來(lái)使材料光聚合形成凝膠或膜。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，該方法包括向所述表面應(yīng)用至少一種過(guò)氧化氫酶活性抑制劑。
[0023]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案提供抑制細(xì)菌和/或真菌生長(zhǎng)的方法，包括向懷疑有細(xì)菌和/或真菌污染的表面應(yīng)用有效量的材料，所述材料包含(1)賦形劑，(11)與賦形劑混合的第一聚合物，(111)與第一聚合物共價(jià)連接或交聯(lián)的至少一種蛋白質(zhì)，和(14含水組合物，其中所述蛋白質(zhì)的量足以催化置于與所述材料接觸的化學(xué)組分的轉(zhuǎn)化，且其中所述蛋白質(zhì)能夠響應(yīng)靶分析物而進(jìn)行水解以從第一聚合物釋放消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合中的至少一種或多種；從懷疑污染表面提供至少一種靶分析物來(lái)接觸蛋白質(zhì)以形成選自消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合的至少一種產(chǎn)物；和將所述產(chǎn)物釋放到所述表面來(lái)抑制細(xì)菌和/或真菌。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，該方法包括提供至少一種引發(fā)劑組合物來(lái)使材料光聚合形成凝膠或膜。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，該方法包括向所述表面應(yīng)用至少一種過(guò)氧化氫酶活性抑制劑。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，該方法包括提供至少一種殺生物劑組合物。優(yōu)選所述殺生物劑組合物以物理方式系連到所述蛋白質(zhì)或與交聯(lián)聚合物相接觸，使得所述蛋白質(zhì)從第一聚合物裂解后從交聯(lián)聚合物釋放殺生物劑組合物。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1顯示在不含過(guò)氧化氫酶抑制劑羥胺(撤)的平板上于371溫育18小時(shí)后的金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)。八)在不含撤的13八平板上金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)良好。8)在不含撤和含有空白聚氨酯聚合物的平板上金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)良好。0在不含撤和含有乳酸氧化酶聚合物的平板上金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)良好。
[0025]圖2顯示在含有500碰羥胺(一種過(guò)氧化氫酶抑制劑)的平板上于371溫育18小時(shí)后的金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)。八)金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)不受羥(撤)胺存在的影響。8)在不含酶的聚合物存在下和在撤存在下金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)均正常。0撤抑制過(guò)氧化氫酶活性，因此其不能分解％02，從101轉(zhuǎn)化乳酸產(chǎn)生的?。?02抑制金黃色葡萄球菌在固態(tài)培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)。
[0026]圖3顯示在不同溫度貯存后聚合物隨時(shí)間保留酶活性。
[0027]圖4顯示在葡糖氧化酶(酶)存在下13 -0-葡萄糖、水和氧轉(zhuǎn)化為0-葡糖酸和過(guò)氧化氫。
[0028]圖5顯示在乳酸氧化酶(酶)存在下卜乳酸、水和氧轉(zhuǎn)化為丙酮酸和過(guò)氧化氫。
[0029]圖6顯示在丙酮酸氧化酶(酶)存在下丙酮酸、磷酸、氧和水轉(zhuǎn)化為乙酰磷酸、二氧化碳和過(guò)氧化氫。
[0030]圖7顯示在氯過(guò)氧化物酶(酶)存在下亞氯酸鈉和水轉(zhuǎn)化為二氧化氯和活性氧(1-6801:1^6 0X7^611 8^60168)。
[0031]圖8顯示在單胺氧化酶(酶)存在下單胺部分、氧和水轉(zhuǎn)化為醛、氨和過(guò)氧化氫。
[0032]圖9顯示在二胺氧化酶(酶)存在下二胺部分、水和氧轉(zhuǎn)化為單胺部分、銨和過(guò)氧化氫。
[0033]發(fā)明詳述
[0034]如本文所用的術(shù)語(yǔ)“化學(xué)組分”是可截留在聚合物之內(nèi)或與聚合物結(jié)合的任何化學(xué)物質(zhì)如染料、緩沖劑和抗微生物劑。如本文所用的術(shù)語(yǔ)“材料”是聚合物、水凝膠、織物或膜。如本文所用的術(shù)語(yǔ)“消毒化合物”是選自消毒劑、防腐劑、抗微生物劑、殺生物劑或其組合的任何化合物。
[0035]本發(fā)明提供抑制微生物生長(zhǎng)的智能抗微生物材料和敷料。內(nèi)源性化學(xué)物質(zhì)(如從細(xì)菌產(chǎn)生的代謝物)將被用作為化學(xué)底物并通過(guò)酶轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生消毒化合物，所述消毒化合物將繼而抑制所靶向的微生物。該材料將保持無(wú)活性直至其遇到表達(dá)和/或分泌特異性代謝物或標(biāo)記的微生物之時(shí)。包埋在智能材料中的一種或多種酶將代謝物轉(zhuǎn)化為消毒化合物，其繼而殺滅微生物或阻止其在材料表面上繁殖。這樣的材料可潛在應(yīng)用于食品包裝、醫(yī)院涂料、建筑涂料、傷口愈合材料和假體襯墊、汽車、飛機(jī)和其它交通運(yùn)輸裝置的內(nèi)部的涂料以及可移動(dòng)個(gè)人電子設(shè)備(如移動(dòng)電話、膝上型電腦、便攜式媒體設(shè)備和其它個(gè)人物品)的涂料。
[0036]相應(yīng)地，本發(fā)明提供了可按需供應(yīng)一種或多種消毒化合物的智能聚合物。這類消毒化合物的產(chǎn)生將僅在環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的靶分析物存在下開(kāi)啟。本發(fā)明可保持活性持續(xù)延長(zhǎng)時(shí)間，如至少4周(參見(jiàn)圖3)。所述智能聚合物包含化學(xué)組分和酶，其按需生成消毒化合物。需求可通過(guò)例如但不限于以下來(lái)證明:身體活性的跡象如體溫和出汗的增加，微生物污染的跡象，產(chǎn)生代謝產(chǎn)物如揮發(fā)性和非揮發(fā)性有機(jī)物(包括但不限于有機(jī)酸、生物胺和排泄的蛋白酶)，以及可養(yǎng)育微生物生長(zhǎng)的環(huán)境條件的變化，包括過(guò)量的濕度、體液和廢物，和存在胞外多糖。這些材料具有廣泛的適用性，諸如但不限于在急性和慢性創(chuàng)傷護(hù)理領(lǐng)域、最小化基于應(yīng)力(81^688-)32186(1)的對(duì)皮膚組織的磨損效應(yīng)(冊(cè)虹6打6(^)、改善皮膚與材料主體(諸如但不限于假體和鞋類)的相互作用、藥理學(xué)以及智能抗真菌和抗微生物表面和涂
/'2^寸寸。
[0037]如本文所用的術(shù)語(yǔ)“患者”包括動(dòng)物界的成員，包括動(dòng)物、智人(001110 881)16118)和溫血或冷血生物。如本文所用的術(shù)語(yǔ)“傷口”包括患者身體一部分或組織或器官的損傷，或患者身體一部分或組織或器官的切口。傷口可由例如但不限于物理創(chuàng)傷引起，且可表征為患者身體部分、組織或器官的撕裂、切割、穿刺或斷裂。
[0038]如本文所用的術(shù)語(yǔ)“有效量”是產(chǎn)生期望結(jié)果所需的量，例如抑制細(xì)菌或真菌生長(zhǎng)所需的材料或組合物的量。
[0039]如本文所用的術(shù)語(yǔ)“交聯(lián)”包括兩條聚合物分子鏈通過(guò)將鏈中的特定碳原子通過(guò)主價(jià)化學(xué)鍵連接起來(lái)的由元素、基團(tuán)或化合物組成的橋而相連。所述橋被稱為交聯(lián)劑。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，交聯(lián)在自然界中在由通過(guò)胱氨酸殘基的二硫鍵連接的多肽鏈組成的物質(zhì)中發(fā)生，例如在角蛋白、胰島素和其它蛋白質(zhì)中。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，多糖分子可交聯(lián)形成穩(wěn)定的凝膠結(jié)構(gòu)。交聯(lián)可人工實(shí)現(xiàn)，例如通過(guò)添加化學(xué)物質(zhì)(交聯(lián)劑)和將混合物暴露于熱或通過(guò)對(duì)聚合物進(jìn)行高能輻照。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，聚乙烯的交聯(lián)可通過(guò)高能輻照的方式或用有機(jī)過(guò)氧化物來(lái)進(jìn)行。
[0040]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案需要將氧化酶共價(jià)固定或物理包封在聚合物織物之中以用于皮膚上。汗液攜帶多種組分(乳酸、葡萄糖、肌酐等)，其是氧化酶的底物(反應(yīng)物)(參見(jiàn)圖4和5)?？椢镏杏谢钚缘暮头€(wěn)定的氧化酶通過(guò)產(chǎn)生過(guò)氧化氫而響應(yīng)，過(guò)氧化氫可用作消毒劑。在更優(yōu)選的實(shí)施方案中，聚合物還攜帶鹵素過(guò)氧化物酶(即氯過(guò)氧化物酶、溴過(guò)氧化物酶、碘過(guò)氧化物酶)，該酶在齒化物鹽和過(guò)氧化氫存在下生成鹵素。這種材料當(dāng)暴露于汗液時(shí)生成低水平的氯和其它強(qiáng)氧化劑(如活性氧)并殺滅否則可能在汗液中繁殖職仏)的生物物質(zhì)。該材料在無(wú)汗液時(shí)則是無(wú)害的且對(duì)皮膚沒(méi)有實(shí)際影響。
[0041]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案利用與傷口內(nèi)繁殖細(xì)菌的代謝產(chǎn)物(包括但不限于有機(jī)酸和生物胺)反應(yīng)的氧化酶。隨著傷口內(nèi)繁殖細(xì)菌的濃度增加，傷口液中代謝產(chǎn)物的濃度也增加。隨著傷口內(nèi)菌落計(jì)數(shù)增加，由攜帶混合氧化酶的本發(fā)明生物復(fù)合聚合物組成的傷口敷料生成過(guò)氧化氫。再者，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案還攜帶鹵素過(guò)氧化物酶以在鹵化物鹽和過(guò)氧化氫存在下生成鹵素。這種智能敷料對(duì)傷口沒(méi)有化學(xué)活性或影響，直至傷口液之中的代謝產(chǎn)物將充足的代謝產(chǎn)物遞送到敷料來(lái)觸發(fā)消毒劑的合成。
[0042]此外，本發(fā)明的附加實(shí)施方案利用由結(jié)構(gòu)蛋白和合成單體組成的生物復(fù)合交聯(lián)聚合物涂層。夾帶或以物理方式包封在聚合物之中的是殺生物劑。許多微生物、霉菌和真菌隨著其繁殖和生長(zhǎng)而釋放蛋白酶。當(dāng)這類生物體在所述生物聚合物材料表面上繁殖時(shí)，分泌(排泄)的蛋白酶切割聚合物之中結(jié)構(gòu)蛋白中的肽鍵，改變聚合物的形態(tài)并有效增加基質(zhì)內(nèi)交聯(lián)之間的距離。交聯(lián)之間較大的距離改善所夾帶殺生物劑的擴(kuò)散和釋放?？傊?，涂層保持完整和穩(wěn)定，直至繁殖微生物通過(guò)分泌特定蛋白酶觸發(fā)殺生物劑的釋放。
[0043]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案提供一種材料，其包含賦形劑；與賦形劑混合的第一聚合物；包含在第一聚合物之中的至少一種酶；和含水組合物，其中所述酶的量足以催化置于與所述材料接觸的化學(xué)組分的轉(zhuǎn)化，且其中所述酶能夠在靶分析物存在下被活化以從第一聚合物釋放消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合中的至少一種或多種。優(yōu)選所述抗微生物劑包括過(guò)氧化物和鹵素氣體。所述含水組合物可以是例如但不限于水或緩沖液。優(yōu)選含水組合物為材料總重的0.1重量百分比(0.1被.% )到99.0重量百分比(99.0被.% )，更優(yōu)選從材料總重的5.0^1:.%到75.0^1:.%。如本文所述的該材料的另一個(gè)實(shí)施方案包括其中賦形劑是不同于第一聚合物的第二聚合物。優(yōu)選如本文所述的本發(fā)明材料包括其中所述酶共價(jià)附著到第一聚合物或其中所述酶固定或包封在第一聚合物之中。所述酶是選自下組的至少一種:氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶、水解酶、裂合酶、異構(gòu)酶和連接酶。更優(yōu)選所述酶是選自下組的至少一種:氧化酶、蛋白酶、脂酶、過(guò)氧化物酶、酪氨酸酶、糖苷酶、核酸酶、醛縮酶、磷酸酶、硫酸酯酶和脫氫酶。更優(yōu)選所述酶是氧化酶，為葡糖氧化酶或乳酸氧化酶。更優(yōu)選所述酶是過(guò)氧化物酶，為齒素過(guò)氧化物酶。更優(yōu)選所述齒素過(guò)氧化物酶是氯過(guò)氧化物酶。更優(yōu)選如本文所述的本發(fā)明材料包括其中所述酶是一種或多種氧化酶，其被靶分析物中的一種或多種活化，所述靶分析物是化學(xué)組分(其為繁殖微生物)中一種或多種的代謝副產(chǎn)物，其中所述代謝副產(chǎn)物被轉(zhuǎn)化為消毒劑，所述消毒劑是過(guò)氧化氫。所述繁殖微生物的代謝副產(chǎn)物優(yōu)選選自生物胺和有機(jī)酸。
[0044]本發(fā)明的第一聚合物可為任何數(shù)目的聚合物。所述聚合物可為例如陽(yáng)離子型、陰離子型或非離子型聚合物。例如，所述聚合物可以是氨基甲基化聚丙烯酰胺、隊(duì)化二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯的季銨化衍生物、丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、丙烯酸、聚丙烯酸、甲基丙烯酸和聚磺基苯乙烯。優(yōu)選第一聚合物是聚氨酯聚合物或聚乙二醇二丙烯酸酯聚合物。
[0045]本發(fā)明的賦形劑可以是有活性或無(wú)活性的組合物。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，活性賦形劑不僅賦予制劑以物理特征，例如將制劑組分加入或分散在其中的基質(zhì)(或載體)，而且還賦予其自身的治療特性，例如礦脂、甘油和二甲聚硅氧烷，其都具有潤(rùn)膚軟化特性。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，例如，賦形劑可以是聚合物或共聚物，這類聚合物和共聚物如本文所述。當(dāng)賦形劑是聚合物時(shí)，賦形劑在此稱為“第二聚合物”，以將其與本發(fā)明的“第一聚合物”區(qū)分。第二聚合物可與材料的第一聚合物相同或不同。更優(yōu)選本發(fā)明的賦形劑是聚乙二醇。
[0046]如本文所述的本發(fā)明材料的另一個(gè)實(shí)施方案包括至少一種引發(fā)劑組合物。優(yōu)選所述弓I發(fā)劑組合物是紫外弓I發(fā)劑組合物。優(yōu)選本發(fā)明的材料經(jīng)光聚合形成凝膠或膜。
[0047]在如本文所述的本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，所述材料還包括至少一種過(guò)氧化氫酶活性抑制劑。優(yōu)選該過(guò)氧化氫酶活性抑制劑是選自下組的至少一種:羥胺、銀、土霉素、疊氮化物和二硫蘇糖醇。更優(yōu)選該過(guò)氧化氫酶活性抑制劑與所述材料的第一聚合物共價(jià)鍵入口。
[0048]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案提供一種材料，其包含賦形劑；與賦形劑混合的第一聚合物；與第一聚合物共價(jià)連接或交聯(lián)的至少一種蛋白質(zhì)；和含水組合物，其中所述蛋白質(zhì)的量足以催化置于與材料接觸的化學(xué)組分的轉(zhuǎn)化，且其中所述蛋白質(zhì)能夠響應(yīng)靶分析物而進(jìn)行水解以從第一聚合物釋放消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合中的至少一種或多種。優(yōu)選這種材料還包括至少一種殺生物劑組合物，其中所述殺生物劑組合物以物理方式包封在第一聚合物之中或共價(jià)系連到第一聚合物。更優(yōu)選所述殺生物劑組合物以物理方式系連到所述蛋白質(zhì)或與交聯(lián)聚合物相接觸，使得所述蛋白質(zhì)從第一聚合物裂解后從交聯(lián)聚合物釋放殺生物劑。
[0049]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案提供了一種敷料，其包含具有包括第一面和第二面的單(一)層的材料，其中第一面朝向相對(duì)于第二面相反的方向，并且其中第一面和第二面彼此并置形成具有期望高度、長(zhǎng)度和寬度的層；置于所述層的至少第一面上或之中的第一聚合物，并任選包括其中第一聚合物置于所述層的第二面上或之中；包含在第一聚合物之中的至少一種酶；和包含在所述材料之中的至少一種含水組合物，其中所述酶的量足以催化置于與所述材料接觸的化學(xué)組分的轉(zhuǎn)化，且其中所述酶能夠在靶分析物存在下被活化以從第一聚合物釋放消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合中的至少一種或多種。更優(yōu)選如本文所述的敷料包括其中所述抗微生物劑包括過(guò)氧化物和齒素氣體。更優(yōu)選如本文所述的敷料包括其中所述酶是一種或多種氧化酶，其被靶分析物中的一種或多種活化，所述靶分析物是化學(xué)組分(其為繁殖微生物)中一種或多種的代謝副產(chǎn)物，其中所述代謝副產(chǎn)物被轉(zhuǎn)化為消毒劑，所述消毒劑是過(guò)氧化氫。如本文所述的本發(fā)明敷料包括其中所述繁殖微生物的代謝副產(chǎn)物選自生物胺和有機(jī)酸。例如但不限于，所述繁殖微生物的代謝副產(chǎn)物是選自下組的一種或多種:乳酸、葡萄糖、肌酐、尸胺、腐胺、組胺和酪胺。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，當(dāng)敷料的酶是固定在第一聚合物之中的鹵素過(guò)氧化物酶時(shí)，所述鹵素過(guò)氧化物酶能夠在一種或多種鹵化物鹽的存在下將過(guò)氧化氫轉(zhuǎn)化為一種或多種鹵素氣體。在如本文所述的本發(fā)明的敷料中，所述層可由任何數(shù)目的組合物制成，例如但不限于膜、纖維、織物、線、紗布或聚合物組合物。所述敷料的層必須能夠以物理方式支持或允許第一聚合物、酶和含水組合物被包含在所述層上或之中。更優(yōu)選如本文所述的敷料包括其中所述酶固定在第一聚合物之中或其中所述酶包封在第一聚合物之中。所述酶是選自下組的至少一種:氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶、水解酶、裂合酶、異構(gòu)酶和連接酶。優(yōu)選所述酶是選自下組的至少一種:氧化酶、蛋白酶、脂酶、過(guò)氧化物酶、酪氨酸酶、糖苷酶、核酸酶、醛縮酶、磷酸酶、硫酸酯酶和脫氫酶。更優(yōu)選氧化還原酶是葡糖氧化酶、乳酸氧化酶或鹵素過(guò)氧化物酶中的至少一種。更優(yōu)選所述鹵素過(guò)氧化物酶是氯過(guò)氧化物酶。優(yōu)選如本文所述的本發(fā)明的這種敷料包括其中第一聚合物可以是任何數(shù)目的聚合物或共聚物。所述聚合物可為例如但不限于陽(yáng)離子型、陰離子型或非離子型聚合物或其組合。例如，所述聚合物可以是氨基甲基化聚丙烯酰胺、隊(duì)化二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯的季銨化衍生物、丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、丙烯酸、聚丙烯酸、甲基丙烯酸和聚磺基苯乙烯。優(yōu)選第一聚合物是聚氨酯聚合物或聚乙二醇二丙烯酸酯聚合物。如本文所述的這種敷料的另一個(gè)實(shí)施方案包括至少一種引發(fā)劑組合物，其置于所述層的至少第一面上或所述層之中，并且任選包括其中所述引發(fā)劑組合物置于所述層的第二面上或所述層之中，其中所述層經(jīng)光聚合物形成凝膠或膜。優(yōu)選所述引發(fā)劑組合物是紫外引發(fā)劑組合物。如本文所述的這種敷料的另一個(gè)實(shí)施方案還包括至少一種過(guò)氧化氫酶活性抑制劑，其置于所述層的至少第一面上或所述層之中，并且任選包括其中所述過(guò)氧化氫酶抑制劑置于所述層的第二面上或所述層之中。優(yōu)選該過(guò)氧化氫酶活性抑制劑是選自下組的至少一種:羥胺、銀、土霉素、疊氮化物和二硫蘇糖醇。更優(yōu)選如本文所述的本發(fā)明敷料包括其中該過(guò)氧化氫酶活性抑制劑與第一聚合物共價(jià)鍵合。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案中，如本文所述的本發(fā)明敷料還包括附著到所述層的第一面或所述層的第二面的至少一部分的蓋面以使所述層粘附到患者傷口部位或使所述層粘附到患者傷口部位附近區(qū)域。更優(yōu)選如本文所述的本發(fā)明敷料包括其中所述層是可生物降解的。
[0050]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，提供了一種敷料，其包含(1)包括第一面和第二面的單層，其中第一面朝向相對(duì)于第二面相反的方向，并且其中第一面和第二面彼此并置形成具有期望高度、長(zhǎng)度和寬度的層；(11)置于所述層的至少第一面上或所述層之中的第一聚合物，并任選包括其中第一聚合物置于所述層的第二面上或所述層之中；(111)與第一聚合物共價(jià)連接或交聯(lián)的至少一種蛋白質(zhì)，并且其中所述蛋白質(zhì)置于所述層的至少第一面上或所述層中，并且任選包括其中所述蛋白質(zhì)置于所述層的第二面上或所述層之中；和(^)置于所述層之中的含水組合物，其中所述蛋白質(zhì)的量足以催化置于與所述層接觸的化學(xué)組分的轉(zhuǎn)化，且其中所述蛋白質(zhì)能夠響應(yīng)靶分析物而進(jìn)行水解以從第一聚合物釋放消毒齊0、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合中的至少一種或多種。優(yōu)選例如所述靶分析物是蛋白酶。如本文所述的這種敷料的另一個(gè)實(shí)施方案還包括至少一種殺生物劑組合物，其中所述殺生物劑組合物以物理方式包封在第一聚合物之中或共價(jià)系連到第一聚合物。在如本文所述的這種敷料的另一個(gè)實(shí)施方案中，還包括至少一種殺生物劑組合物，其中所述殺生物劑組合物以物理方式系連到所述蛋白質(zhì)或與交聯(lián)聚合物相接觸，使得所述蛋白質(zhì)從第一聚合物裂解后從交聯(lián)聚合物釋放殺生物劑。在如本文所述的這種敷料的又一個(gè)實(shí)施方案中，蓋面附著到所述層的第一面或所述層的第二面的至少一部分以使所述層粘附到患者傷口部位或使所述層粘附到患者傷口部位附近區(qū)域。優(yōu)選敷料的層是可生物降解的。
[0051]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案提供了向患者真皮或表皮提供治療的方法，包括將敷料置于與患者表皮或真皮接觸，所述敷料包含(1)包括第一面和第二面的單層，其中第一面朝向相對(duì)于第二面相反的方向，并且其中第一面和第二面彼此并置形成具有期望高度、長(zhǎng)度和寬度的層，(11)置于所述層的至少第一面上或所述層之中的第一聚合物，并任選包括其中第一聚合物置于所述層的第二面上或所述層之中，(111)包含在第一聚合物之中的至少一種酶，和(14包含在所述層之中的含水組合物，其中所述酶的量足以催化置于與所述層接觸的化學(xué)組分的轉(zhuǎn)化，且其中所述酶能夠在靶分析物存在下被活化以從第一聚合物釋放消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合中的至少一種或多種；使至少一種靶分析物接觸所述敷料，且優(yōu)選所述敷料的層，來(lái)形成選自消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合的至少一種產(chǎn)物；和將所述產(chǎn)物釋放到患者的表皮或真皮以向患者提供治療。所述層、第一聚合物、一種或多種酶和含水組分如本文所述。優(yōu)選該方法包括其中所述酶固定在第一聚合物之中或其中所述酶包封或包埋在第一聚合物之中。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，該方法包括提供至少一種過(guò)氧化氫酶活性抑制劑，其置于所述層的至少第一面上或所述層之中，并任選包括其中所述過(guò)氧化氫酶活性抑制劑置于所述層的第二面上或所述層之中。所述過(guò)氧化氫酶活性抑制劑如本文所述。
[0052]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案提供了向患者真皮或表皮提供治療的方法，包括將敷料置于與患者表皮或真皮接觸，所述敷料包含(1)包括第一面和第二面的單層，其中第一面朝向相對(duì)于第二面相反的方向，并且其中第一面和第二面彼此并置形成具有期望高度、長(zhǎng)度和寬度的層，(11)置于所述層的至少第一面上或所述層之中的第一聚合物，并任選包括其中第一聚合物置于所述層的第二面上或所述層之中，(111)與第一聚合物共價(jià)連接或交聯(lián)的至少一種蛋白質(zhì)，和(14置于所述層之中的含水組合物，其中所述蛋白質(zhì)的量足以催化置于與所述層接觸的化學(xué)組分的轉(zhuǎn)化，且其中至少一種蛋白質(zhì)能夠響應(yīng)靶分析物而進(jìn)行水解以從第一聚合物釋放消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合中的至少一種或多種；使至少一種靶分析物接觸所述敷料來(lái)形成選自消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合的至少一種產(chǎn)物；和將所述產(chǎn)物釋放到患者的表皮或真皮以向患者提供治療。所述層、第一聚合物、一種或多種蛋白質(zhì)和含水組分如本文所述。優(yōu)選該方法包括其中所述蛋白質(zhì)固定在第一聚合物之中或其中所述蛋白質(zhì)包封在第一聚合物之中。在這種方法的另一個(gè)實(shí)施方案中，該方法還包括提供至少一種過(guò)氧化氫酶活性抑制劑，其置于所述層的至少第一面上或所述層之中，并任選包括其中所述過(guò)氧化氫酶活性抑制劑置于所述層的第二面上或所述層之中。這種方法的另一個(gè)實(shí)施方案包括提供至少一種殺生物劑組合物，所述殺生物劑組合物以物理方式系連到所述蛋白質(zhì)或與交聯(lián)聚合物相接觸，使得所述蛋白質(zhì)從第一聚合物裂解后從交聯(lián)聚合物釋放殺生物劑。所述過(guò)氧化氫酶活性抑制劑和殺生物劑如本文所述。
[0053]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案提供抑制細(xì)菌和/或真菌生長(zhǎng)的方法，包括向懷疑有細(xì)菌和/或真菌污染的表面應(yīng)用有效量的材料，所述材料包含(1)賦形劑，(11)與賦形劑混合的第一聚合物，(111)包含在第一聚合物之中的至少一種酶，和(^)含水組合物，其中所述酶的量足以催化置于與所述材料接觸的化學(xué)組分的轉(zhuǎn)化，且其中所述酶能夠在靶分析物存在下被活化以從第一聚合物釋放消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合中的至少一種或多種；從懷疑污染表面提供至少一種靶分析物來(lái)接過(guò)氧化氫酶以形成選自消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合的至少一種產(chǎn)物；和將所述產(chǎn)物釋放到所述表面來(lái)抑制所述細(xì)菌和/或所述真菌。所述賦形劑、第一聚合物、一種或多種酶和含水組分如本文所述。優(yōu)選該方法包括其中所述酶固定在第一聚合物之中或其中所述酶包封或包埋在第一聚合物之中。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，該方法包括提供至少一種過(guò)氧化氫酶活性抑制劑。所述過(guò)氧化氫酶活性抑制劑如本文所述。
[0054]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案提供抑制細(xì)菌和/或真菌生長(zhǎng)的方法，包括向懷疑有細(xì)菌和/或真菌污染的表面應(yīng)用有效量的材料，所述材料包含(1)賦形劑，(11)與賦形劑混合的第一聚合物，(111)與第一聚合物共價(jià)連接或交聯(lián)的至少一種蛋白質(zhì)，和(14含水組合物，其中所述蛋白質(zhì)的量足以催化置于與所述材料接觸的化學(xué)組分的轉(zhuǎn)化，且其中所述蛋白質(zhì)能夠響應(yīng)靶分析物而進(jìn)行水解以從第一聚合物釋放消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合中的至少一種或多種；從懷疑污染表面提供至少一種靶分析物來(lái)接觸蛋白質(zhì)以形成選自消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合的至少一種產(chǎn)物；和將所述產(chǎn)物釋放到所述表面來(lái)抑制所述細(xì)菌和/或真菌。所述賦形劑、第一聚合物、一種或多種蛋白質(zhì)和含水組合物如本文所述。優(yōu)選該方法包括提供其中所述蛋白質(zhì)固定在第一聚合物之中或其中所述蛋白質(zhì)包封在第一聚合物之中。在這種方法的另一個(gè)實(shí)施方案中，該方法還包括向所述表面應(yīng)用至少一種過(guò)氧化氫酶活性抑制劑。在這種方法的又一個(gè)實(shí)施方案中，該方法還包括提供至少一種殺生物劑組合物，所述殺生物劑組合物以物理方式系連到所述蛋白質(zhì)或與交聯(lián)聚合物相接觸，使得所述蛋白質(zhì)從第一聚合物裂解后從交聯(lián)聚合物釋放殺生物劑。所述過(guò)氧化氫酶活性抑制劑和殺生物劑如本文所述。

【具體實(shí)施方式】
[0055]以下實(shí)施例顯示本發(fā)明的眾多實(shí)施方案?；趯?shí)際實(shí)施的本發(fā)明的工作實(shí)施例2、3和6以及本發(fā)明的預(yù)言實(shí)施例1、4、5和7，應(yīng)理解本發(fā)明可使用多種酶。本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)本發(fā)明實(shí)際實(shí)施的工作實(shí)施例和預(yù)言實(shí)施例并非旨在以任何方式限制本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)的范圍。
[0056]實(shí)施例1:響應(yīng)型水凝膠的合成
[0057]在本發(fā)明的這一實(shí)施方案中，選擇膜作為所選應(yīng)用方法，并且優(yōu)化制劑。最終制劑包含五種組分#￡￠(聚乙二醇)二丙烯酸酯(22^ % ), ？26 10,000^/11101(33^% ),-(紫外)引發(fā)劑(10被^)、緩沖液(350%)和經(jīng)修飾的氯過(guò)氧化物酶和葡糖氧化酶(0.002%^將聚乙二醇二丙烯酸酯(220呢-分子量3，4008/001)和線型聚乙二醇(330呢-10，000麗)首先加入50禮磷酸鈉溶液(邱=8.0)。然后，加入10091 15被％在乙醇中的2-羥基-144-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-甲基-1-丙酮，然后加入葡糖氧化酶(40單位終體積)和氯過(guò)氧化物酶(20單位/01終體積)。將少量(100 9 1)溶液置于兩片25臟直徑蓋玻片之間。然后通過(guò)將其暴露于51 81)60^011116紫外燈(--48型)2分鐘使樣品光聚合成為凝膠。所得的聚合物膜攜帶生物活性的葡糖氧化酶和氯過(guò)氧化物酶。其響應(yīng)氯化鈉鹽溶液中的葡萄糖而產(chǎn)生氯。
[0058]實(shí)施例2:生物胺響應(yīng)型聚氨酯的合成
[0059]將預(yù)定單位活性的單胺氧化酶、二胺氧化酶和過(guò)氧化物酶(175,108)混合在一起并溶于足量的磷酸鉀緩沖液邱單胺氧化酶的單位活性在此定義為，一單位的單胺氧化酶為在特定測(cè)定條件下在371于邱7.5每分鐘將1 ^ 11101酪胺氧化為對(duì)羥基苯基乙醛和過(guò)氧化氫的酶量。二胺氧化酶的單位活性定義為在特定測(cè)定條件下在301于邱8.0每分鐘使得從腐胺形成過(guò)氧化氫的酶量。過(guò)氧化物酶的單位活性定義為在特定測(cè)定條件下在201于邱6.0在20秒內(nèi)從焦掊酸形成1.0呢紅掊酚的酶量。所得聚合物響應(yīng)氯化鈉鹽溶液中的腐胺而產(chǎn)生氯。
[0060]聚合的酶溶液如美國(guó)專利如.6，759，220中所述，其內(nèi)容在此通過(guò)參考引入。例如，酶溶液聚合如下。總體而言，公認(rèn)六個(gè)類別或類型的酶(通過(guò)其催化的反應(yīng)類型分類)。催化還原/氧化或氧化還原反應(yīng)的酶總稱為￡(:1(1類酶)氧化還原酶。催化特定原子團(tuán)或基團(tuán)轉(zhuǎn)移的酶總稱為202轉(zhuǎn)移酶。催化水解的酶總稱為￡0水解酶。催化從底物去除特定化學(xué)基團(tuán)或向底物添加特定化學(xué)基團(tuán)的酶總稱為￡(?裂合酶。催化異構(gòu)化的酶總稱為異構(gòu)酶。催化底物單元聯(lián)合或結(jié)合在一起的酶總稱為￡(?連接酶。如本文所用的術(shù)語(yǔ)“表面活性劑”泛指降低其溶于其中的液體(例如水)的表面張力的表面活性物質(zhì)。優(yōu)選表面活性劑是非離子型的且占混合物含水組分的0.5到5.0重量百分比。在本發(fā)明聚氨酯的合成中，將氨基甲酸酯預(yù)聚物與水混合。反應(yīng)混合物的含水組分包括水、酶、表面活性劑和緩沖鹽。含水組分中表面活性劑重量百分比由此通過(guò)將表面活性劑的重量除以整個(gè)含水組分的重量并將結(jié)果乘以100%來(lái)計(jì)算。本發(fā)明中的酶裝載可大于聚氨酯聚合物的大約0.1^%(酶的重量/[含酶聚合物產(chǎn)物的重量]^00%)而保留實(shí)質(zhì)性的酶活性。甚至當(dāng)酶裝載大于聚氨酯聚合物的大約0.5被％時(shí)也維持相對(duì)高活性。事實(shí)上，甚至當(dāng)酶裝載大于聚氨酯聚合物的大約1被％時(shí)也維持相對(duì)高活性。本發(fā)明的聚氨酯聚合物優(yōu)選包括氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶、水解酶、裂合酶、異構(gòu)酶或連接酶中的至少一種。適用于本發(fā)明的酶的實(shí)例包括但不限于脂酶、過(guò)氧化物酶、酪氨酸酶、糖苷酶、核酸酶、醛縮酶、磷酸酶、硫酸酯酶或脫氫酶。應(yīng)理解，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，多于一種類型的酶容易共同固定在聚氨酯聚合物之中。所述酶可以是相同類別內(nèi)(例如兩種水解酶)或不同酶類別內(nèi)。在另一方面，本發(fā)明提供了包含超過(guò)大約0.10%酶裝載的聚氨酯聚合物。聚氨酯聚合物在足量表面活性劑(優(yōu)選非離子型)存在下合成以在聚合物進(jìn)行酶裝載時(shí)增加酶活性(與不使用表面活性劑情況時(shí)相比在又一方面，本發(fā)明提供了改善酶裝載超過(guò)大約0.1被％合成的聚氨酯聚合物的酶活性的方法。該方法包括以下步驟:在聚氨酯聚合物合成期間加入足量的表面活性劑(優(yōu)選非離子型)以在酶裝載時(shí)增加酶活性。本發(fā)明的聚合物和方法提供了隨著這類聚合物的酶裝載或酶含量增加(例如至高于大約0.1被％的聚合物)增強(qiáng)的酶活性保留。相對(duì)大量的酶被固定在本發(fā)明的聚合物之中而保留顯著部分的天然酶特異性活性。
[0061]本發(fā)明的含酶的聚氨酯聚合物可例如通過(guò)相對(duì)親水的聚氨酯預(yù)聚物與水溶液的反應(yīng)產(chǎn)生聚氨酯泡沫來(lái)合成。在本研究中所用的聚氨酯預(yù)聚物是用多個(gè)異氰酸酯官能團(tuán)加帽(即在鏈末端官能化)的氨基甲酸酯。含有多個(gè)異氰酸酯官能團(tuán)的預(yù)聚物具有在與二醇或水反應(yīng)后形成化學(xué)交聯(lián)的能力。水與異氰酸酯反應(yīng)，啟動(dòng)發(fā)泡反應(yīng)，在其中形成氨基甲酸中間體。氨基甲酸迅速降解為胺并逸出002。二氧化碳冒泡通過(guò)高度粘性的反應(yīng)中的聚合物溶液，產(chǎn)生多孔泡沫結(jié)構(gòu)。由于胺容易與異氰酸酯反應(yīng)，在水溶液中的多官能預(yù)聚物導(dǎo)致產(chǎn)生交聯(lián)的聚氨酯基質(zhì)。因?yàn)榻^大多數(shù)酶在水溶液中最有活性，水不僅用來(lái)啟動(dòng)預(yù)聚反應(yīng)，而且還提供將酶遞送到反應(yīng)的途徑。蛋白質(zhì)(諸如酶)具有經(jīng)由賴氨酸殘基存在的許多胺基團(tuán)，可容易與異氰酸酯官能團(tuán)反應(yīng)，通過(guò)酶與聚合物的多點(diǎn)連接形成交聯(lián)的聚合物-蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)。預(yù)聚物分子(例如具有大約300到大約10，000的分子量)可具有多個(gè)異氰酸酯官能團(tuán)/基團(tuán)。此外，酶可具有經(jīng)由賴氨酸殘基存在的并在蛋白質(zhì)~末端的反應(yīng)性胺官能團(tuán)。
[0062]據(jù)信當(dāng)復(fù)合材料的酶含量高到足以壓倒聚合物的容量來(lái)給摻入其中的酶提供足夠的通路來(lái)以等于最大可實(shí)現(xiàn)催化速率的速率結(jié)合底物或釋放產(chǎn)物時(shí)，本發(fā)明的含酶的聚氨酯聚合物的合成中所用的表面活性劑增強(qiáng)生物催化聚合物的活性。關(guān)于這點(diǎn)，具有過(guò)多酶含量的聚合物在擴(kuò)散方面限制了其催化反應(yīng)的能力。據(jù)信使用一定范圍濃度的特定表面活性劑消除其中摻入了相對(duì)大量酶的聚合物超級(jí)結(jié)構(gòu)施加的擴(kuò)散限制。如本領(lǐng)域已知的，反應(yīng)條件的變化影響聚氨酯泡沫的物理特性和酶-泡沫相互作用的程度。下面描述的是本發(fā)明所用的生物聚合物合成的典型操作。一開(kāi)始，將含有特定濃度(在本發(fā)明的研究中大約0-8被％ )特定表面活性劑的401邱7.811*18緩沖液(10^)置于窄圓柱混合管中。隨后，加入酶溶液(例如在相同緩沖液中的大約11111 1.51118/1111脲酶)。最后，向混合物中加入大約 41111￠161)01711161'，其獲自 00界 01161111081 031111)8117 子公司只已11？?81111~6 01161111081
001-1).(預(yù)熱至301以限制由高粘度引起的操作問(wèn)題^然后將溶液密切混合。在最初的“奶油”階段，將溶液注入圓柱模具中，其漲起來(lái)然后在2-5分鐘內(nèi)定型。聚合物合成在少于10分鐘內(nèi)完成。在水與異氰酸酯反應(yīng)期間逸出的(?將泡沫抬高至大約50-6001的終體積。在最初10分鐘“設(shè)置”時(shí)間，以數(shù)種方式處理泡沫樣品。將一些泡沫樣品立即封裝在小瓶中，而對(duì)其它進(jìn)行預(yù)清洗。大體積的泡沫樣品通常置于通風(fēng)櫥中或凍干器中以促進(jìn)去除來(lái)自于反應(yīng)仍存在的殘余水和002。將泡沫貯存在多種條件下直至測(cè)定酶活性。本研究所用的混合系統(tǒng)需要于2500印111混合30-40秒來(lái)用?。?1 3000 ( 一種基于甲苯二異氰酸酯的預(yù)聚物)產(chǎn)生高質(zhì)量泡沫?；旌舷到y(tǒng)包括高3.2挪、直徑1.30.11的槳形金屬環(huán)。一種更疏水的預(yù)聚物取？01 5000(基于亞甲基雙(對(duì)苯基異氰酸酯))需要額外的混合?；旌喜蛔憧蓪?dǎo)致未反應(yīng)的殘余預(yù)聚物分散在致密的聚氨酯硬塊中。過(guò)度混合使得逸出的(?不能作用于抬高泡沫。適當(dāng)混合的泡沫在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中體積將通常增加大約6倍。
[0063]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，使酶和表面活性劑的水溶液與基于異氰酸酯的預(yù)聚物在充足攪拌下接觸以起始反應(yīng)。酶可例如以凍干粉末或水溶液加入，其可以是純或不純的。如本文所用的術(shù)語(yǔ)“不純”泛指酶含有例如其它蛋白質(zhì)/酶和生物分子。幾乎任何酶或酶的組合都可共同固定在本發(fā)明的相同聚合物之中。
[0064]在本發(fā)明的模型研究中，使用或不使用一系列表面活性劑來(lái)合成含酶聚合物。摻入本發(fā)明聚合物中的酶包括例如有機(jī)磷水解酶⑴?!!)、有機(jī)磷酸酐酶(￡111117辦01 ￡186)⑴?八八)、丁酰膽堿酯酶(8(--、脲酶和枯草菌溶素(811)31:1118111 081-18)361-?) 0
[0065]實(shí)施例3:調(diào)整的生物聚合物對(duì)葡萄糖的氯化響應(yīng)
[0066]復(fù)合聚合物的氯化活性通過(guò)追蹤有色底物(硫素)的氯化來(lái)測(cè)量。硫素是一種藍(lán)紫色染料，其在598=0吸光并在氯化后經(jīng)歷褪色(至無(wú)色一組測(cè)試在100禮磷酸鹽檸檬酸鹽緩沖液中于邱4.0進(jìn)行。反應(yīng)采用以下試劑:0.02511)1硫素和20禮(在檸檬酸鹽磷酸鹽緩沖液中)，0.3% 過(guò)氧化氫(在去離子水中)，18%葡萄糖(在去離子水中)，在檸檬酸鹽磷酸鹽緩沖液中的20單位/11^氯過(guò)氧化物酶(其中一單位的氯過(guò)氧化物酶于邱2.75和251^每分鐘將催化11111101單氯雙甲酮轉(zhuǎn)化為二氯雙甲酮)和40單位/此葡糖氧化酶(其中一單位葡糖氧化酶于邱5.1在351每分鐘將氧化1.01100113 -0-葡萄糖成0-葡萄糖酸內(nèi)酯)。反應(yīng)混合物包含1.45^1硫素/似口溶液，30111底物溶液(葡萄糖或過(guò)氧化物)和25 9 I酶溶液(總計(jì))。在對(duì)照反應(yīng)中用緩沖液替換酶或底物。硫素/似口溶液于598鹽的吸光度為0.668且經(jīng)2分鐘不變化。含有硫素4乂1溶液和過(guò)氧化物的反應(yīng)混合物具有0.670吸光度持續(xù)2分鐘。進(jìn)行對(duì)照反應(yīng)以展示當(dāng)氯過(guò)氧化物酶與過(guò)氧化氫溶液和他反應(yīng)時(shí)硫素的顏色消失。經(jīng)兩分鐘硫素的吸光度從0.667降為0.377，表明發(fā)生硫素的氯化。當(dāng)將葡糖氧化酶和葡萄糖加入硫素/似01溶液時(shí)，沒(méi)有觀察到顏色變化，吸光度保持恒定在0.670持續(xù)兩分鐘。當(dāng)將氯過(guò)氧化物酶加入硫素4化1溶液中的葡萄糖而不存在葡糖氧化酶時(shí)，沒(méi)有發(fā)生顏色變化。當(dāng)將氯過(guò)氧化物酶加入含有葡糖氧化酶、葡萄糖和硫素4乂1溶液的溶液時(shí)顏色變化沒(méi)有發(fā)生。經(jīng)兩分鐘吸光度從0.680變?yōu)?.456，表明酶促生成的過(guò)氧化氫和版^1被氯過(guò)氧化物酶利用來(lái)氯化硫素。
[0067]此外，用含酶的聚氨酯聚合物來(lái)測(cè)試在葡萄糖和氯化鈉存在下硫素的氯化。將含有大約9.5單位/“單位丨克)氯過(guò)氧化物酶和80單位丨免葡糖氧化酶的501118聚合物加入1.92501檸檬酸鹽磷酸鹽緩沖液和似口 (201111)中。將75 “小份的葡萄糖溶液加入攪拌的反應(yīng)器中。將溶液攪拌5分鐘，此時(shí)取725 9 I小份并加入725 9 I在檸檬酸鹽磷酸鹽緩沖液中的0.025禮硫素溶液。經(jīng)兩分鐘吸光度從0.301降為0.212。使用不含酶的50呢聚合物進(jìn)行相同試驗(yàn)。吸光度保持恒定兩分鐘。
[0068]實(shí)施例4:蛋白酶-觸發(fā)的可蝕水凝膠的合成
[0069]將1克牛血清白蛋白和10呢?zé)晒馄暇厶侨苡?0此11-18緩沖液(501?邱7)。將2克基于甲苯二異氰酸酯的預(yù)聚物①挪01161111081 ；商品名冊(cè)?01 2060)在機(jī)械攪拌少于大約1分鐘條件下立即加入。該預(yù)聚物是2，4-甲苯二異氰酸酯和2，6-甲苯異氰酸酯與聚氧化乙烯和聚氧化丙烯的部分聚合產(chǎn)物，其中所得的預(yù)聚物具有多個(gè)末端異氰酸酯基團(tuán)。所得的蛋白質(zhì)-聚合物凝膠具有大約208的團(tuán)塊。
[0070]實(shí)施例5:實(shí)施例4的生物聚合物的侵蝕
[0071]從以上實(shí)施例4所述的大塊聚合物切下聚合物樣品并稱重。然后將樣品貯存(一式兩份)在3種不同環(huán)境24小時(shí)。將補(bǔ)充0.05被％疊氮化鈉的30此11-18緩沖液(50^)1)? 8.0用作對(duì)照溶液。加入疊氮化物作為在試驗(yàn)期間直接防止微生物污染的手段。兩種其它溫育溶液含有不同水平的胰蛋白酶，分別為0.1和0.81118/111匕溫育24小時(shí)后，聚合物部分之中大致20%葡聚糖擴(kuò)散出凝膠并在大容積溶液中檢測(cè)到。周圍溶液的蛋白水解活性引起凝膠的白蛋白組分水解，有效增加分子交聯(lián)之間的距離。由此，當(dāng)分別在0.1和0.胰蛋白酶中溫育時(shí)，55%和80%的夾帶葡聚糖從聚合物釋放。
[0072]實(shí)施例6:利用微生物代謝物抑制微生物生長(zhǎng)
[0073]利用微生物金黃色葡萄球菌(31:511)11710(30(^118￡1111-6118) (8.￡1111-0118/81:81)11)。金黃色葡萄球菌是一種重要的細(xì)菌用于研究并最終能夠抑制它，因?yàn)樽鳛楦腥窘Y(jié)果葡萄球菌可引起多種疾病。菌株甲氧西林耐藥的金黃色葡萄球菌或是一種多重耐藥的細(xì)菌，使得任何感染難以用標(biāo)準(zhǔn)抗生素治療并因此是更為危險(xiǎn)的感染；耐藥例數(shù)在過(guò)去十年間增加了 90%。謝“是醫(yī)院環(huán)境中遇到的最為顯著的感染，美國(guó)醫(yī)院每年花費(fèi)$32-42億來(lái)治療受感染患者。感染患者常需要更長(zhǎng)住院時(shí)間和更多待在重癥加強(qiáng)病房的時(shí)間。本發(fā)明利用金黃色葡萄球菌產(chǎn)生的代謝物(即乳酸)并使用乳酸氧化酶([03將其轉(zhuǎn)化為過(guò)氧化氫。
[0074]?乳酸由金黃色葡萄球菌在其正常生長(zhǎng)周期期間產(chǎn)生
[0075]-乳酸氧化酶(11^)將乳酸轉(zhuǎn)化為過(guò)氧化氫
[0076]- ！！202可抑制微生物生長(zhǎng)
[0077]- ??！202可進(jìn)一步通過(guò)氯過(guò)氧化物酶(⑶。)與氯化物結(jié)合以生成活性氧如次氯酸(11001)和二氧化氯 ￠1(?)
[0078]?然而，金黃色葡萄球菌是過(guò)氧化氫酶陽(yáng)性的
[0079]-過(guò)氧化氫酶是快速分解??！202成為水($0)和氧((?)的酶
[0080]?從乳酸反應(yīng)產(chǎn)生的任何過(guò)氧化氫在其可抑制金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)之前將被過(guò)氧化氫酶轉(zhuǎn)化為水和氧，除非過(guò)氧化氫酶被抑制
[0081].我們用抑制劑，羥胺(撤)，抑制了過(guò)氧化氫酶，撤的濃度自身對(duì)金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)沒(méi)有作用
[0082]-因此，從乳酸反應(yīng)產(chǎn)生的！！202抑制金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)
[0083]試驗(yàn)設(shè)計(jì):將終濃度500碰的撤加入胰酶解酪蛋白大豆瓊脂金黃色葡萄球菌的最佳生長(zhǎng)培養(yǎng)基)，然后澆平板
[0084]?還制備平板(不含撤)作為對(duì)照
[0085]?平板固化后，將100此的1:10稀釋的金黃色葡萄球菌鋪板
[0086]-金黃色葡萄球菌過(guò)夜培養(yǎng)物從來(lái)自新鮮劃線平板的單一菌落生長(zhǎng)。將其在無(wú)菌水中稀釋然后鋪板到I或撤平板上
[0087]?將空白聚合物、川/呢10^聚合物或無(wú)聚合物加入13八或13“撤平板
[0088]-切取250呢量的空白和含[似聚合物泡沫并徹底清洗(用無(wú)菌(11120)然后加入平板
[0089]? 250單位=250呢聚合物
[0090]?將平板+/-聚合物泡沫于371溫育過(guò)夜(?18110110)
[0091]試驗(yàn)結(jié)果:
[0092]如圖1所示，在不含抑制劑的平板上金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)正常無(wú)抑制(圖1八無(wú)酶的聚氨酯聚合物泡沫對(duì)微生物生長(zhǎng)具有作用(圖川)。盡管聚合物將乳酸(從金黃色葡萄球菌產(chǎn)生)轉(zhuǎn)化為過(guò)氧化物，由于金黃色葡萄球菌是過(guò)氧化氫酶陽(yáng)性的并分解所產(chǎn)生的過(guò)氧化氫，在無(wú)過(guò)氧化氫酶抑制劑存在的情況下，金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)不受10^聚合物抑制(圖10。
[0093]如圖2所示，在含有過(guò)氧化氫酶抑制劑撤的平板上金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)正常無(wú)抑制。盡管撤抑制過(guò)氧化氫酶活性，其不抑制金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)(圖2八不含酶的聚氨酯聚合物泡沫對(duì)微生物生長(zhǎng)沒(méi)有作用。聚氨酯泡沫復(fù)合材料和撤對(duì)金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)都沒(méi)有作用(圖〗^)。撤抑制過(guò)氧化氫酶活性，因此其不能分解過(guò)氧化氫(從轉(zhuǎn)化乳酸產(chǎn)生)。從所述反應(yīng)產(chǎn)生的過(guò)氧化氫抑制金黃色葡萄球菌在固體培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)(圖 20。
[0094]本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明的方法包括其中過(guò)氧化氫酶抑制劑選自下組:羥胺、銀、含銀組合物、土霉素、疊氮化物和二硫蘇糖醇。
[0095]本發(fā)明的方法可用于抑制其它革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌，如葡萄球菌屬細(xì)菌，例如但不限于表皮葡萄球菌61)1(161-1111(118)，和抑制革蘭氏陰性細(xì)菌，例如但不限于假單胞菌屬細(xì)菌包括但不限于例如銅綠假單胞菌(^8611(1011101188、克雷伯氏菌屬(1(16)38161121)細(xì)菌包括例如但不限于肺炎克雷伯氏菌(1(16)3816113 ￠1161111101113)，和不動(dòng)桿菌屬(4(311161:013狀1:6^)細(xì)菌包括但不限于鮑氏不動(dòng)桿菌0^11161:013狀1:61~本發(fā)明的方法可用于抑制某些真菌生長(zhǎng),例如但不限于屬于念珠菌屬、毛癖菌屬和曲霉屬的真菌。紅色毛癬菌1-11)31-11111)是一種真菌，它是足癬、股癬和皮膚癬菌感染的常見(jiàn)原因。白色念珠菌￡1113108118)是引起口、咽喉和生殖泌尿道酵母菌感染的常見(jiàn)真菌。黑曲霉(八鄧61^111118是食品中的常見(jiàn)真菌污染物。
[0096]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，所述方法包括將有效量的11)1酶應(yīng)用于懷疑污染有革蘭氏陽(yáng)性和/或革蘭氏陰性細(xì)菌的表面上。經(jīng)處理的懷疑污染表面可隨后接觸有效量的撤，或者所述方法任選包括其中可將11)1酶和撤同時(shí)應(yīng)用于懷疑污染表面。酶可通過(guò)任何機(jī)械方式應(yīng)用于污染表面，例如但不限于刷、倒、擦和噴，及其組合。優(yōu)選機(jī)械方式包括使污染表面與含有一種或多種酶的織物或聚合物基質(zhì)接觸。更優(yōu)選所述方法包括其中酶包封在聚合物基質(zhì)之中或共價(jià)鍵合到聚合物基質(zhì)。聚合物基質(zhì)可以是例如但不限于含有一種或多種酶的聚氨酯泡沫。
[0097]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，提供抑制非過(guò)氧化氫酶陽(yáng)性(即過(guò)氧化氫酶陰性)細(xì)菌生長(zhǎng)的方法，通過(guò)使非過(guò)氧化氫酶陽(yáng)性細(xì)菌和丨或真菌經(jīng)受有效量101酶以產(chǎn)生有效量過(guò)氧化氫，其抑制所述非過(guò)氧化氫酶陽(yáng)性細(xì)菌或真菌的微生物生長(zhǎng)。不產(chǎn)生過(guò)氧化氫酶的細(xì)菌包括例如但不限于某些腸桿菌科細(xì)菌。該方法任選進(jìn)一步包括使經(jīng)過(guò)氧化氫處理的細(xì)菌或真菌經(jīng)受有效量的含氯組合物處理，例如通過(guò)添加有效量的氯過(guò)氧化物酶(0^0)以生成活性氧如次氯酸￠10(:1)和二氧化氯((^(^)。優(yōu)選采用機(jī)械方式來(lái)使細(xì)菌和/或真菌經(jīng)受有效量的11)1酶，例如但不限于刷、倒、擦和噴，及其組合。優(yōu)選機(jī)械方式包括使細(xì)菌或真菌與含有一種或多種酶的織物或聚合物基質(zhì)接觸。更優(yōu)選所述方法包括其中酶的一種或多種包封在聚合物基質(zhì)之中或共價(jià)鍵合到聚合物基質(zhì)。聚合物基質(zhì)可以是例如但不限于含有一種或多種酶的聚氨酯泡沫。
[0098]本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案包括抑制血液污染的表面上細(xì)菌和/或真菌生長(zhǎng)的方法，包括使血液污染的表面經(jīng)有效量的乳酸氧化酶仏03處理，然后使經(jīng)11)1處理的細(xì)菌和/或真菌經(jīng)有效量的氯過(guò)氧化物酶處理，其中氯過(guò)氧化物酶和血液中的氯化物產(chǎn)生次氯化物和二氧化氯。次氯化物和二氧化氯抑制產(chǎn)生過(guò)氧化氫酶的細(xì)菌。任選所述方法包括其中將酶和氯過(guò)氧化物酶同時(shí)置于與血液污染表面接觸。血液可以是人類或動(dòng)物來(lái)源的。不受限于特定理論，本發(fā)明的這一實(shí)施方案涉及氯過(guò)氧化物酶和血液中存在的氯化物之間的競(jìng)爭(zhēng)性反應(yīng)以形成次氯化物和二氧化氯種類。優(yōu)選采用機(jī)械方式來(lái)使污染表面經(jīng)有效量的11)1酶處理，例如但不限于刷、倒、擦和噴，及其組合。優(yōu)選機(jī)械方式包括使污染表面與含有酶中的一種或多種的織物或聚合物基質(zhì)接觸。更優(yōu)選所述方法包括其中酶的一種或多種包封在聚合物基質(zhì)之中或共價(jià)鍵合到聚合物基質(zhì)。聚合物基質(zhì)可以是例如但不限于含有一種或多種酶的聚氨酯泡沫。
[0099]所述反應(yīng)的另一個(gè)實(shí)施方案需要使用兩種或多種氧化酶按順序工作，第一種酶使用環(huán)境供應(yīng)的底物，每種剩余的酶從先前酶促反應(yīng)的副產(chǎn)物得到其底物。在這種情形中，產(chǎn)生的過(guò)氧化氫的量的擴(kuò)增倍數(shù)為系列中氧化酶的數(shù)目。例如，乳酸氧化酶催化乳酸轉(zhuǎn)化為丙酮酸和過(guò)氧化氫。將乳酸氧化酶與丙酮酸氧化酶偶聯(lián)會(huì)使所產(chǎn)生的過(guò)氧化物的量加倍，因?yàn)楸嵫趸复呋诘谝环磻?yīng)中產(chǎn)生的丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙酰磷酸和過(guò)氧化氫(參見(jiàn)圖5和6)。
[0100]如本文所用的術(shù)語(yǔ)“污染表面”包括例如但不限于任何有細(xì)菌或真菌的表面，且包括見(jiàn)于醫(yī)院的表面，包括那些在患者房間、手術(shù)室見(jiàn)到的表面，醫(yī)療設(shè)備和儀器、織物、天然或制造敷料的表面，床表面和扶手，以及見(jiàn)于家居和健身房的住宅和商業(yè)表面，包括淋浴室和更衣區(qū)域，且包括患者身體的表面，包括但不限于患者完整或破損的皮膚，和可從患者身體外部或內(nèi)部接觸到的患者傷口。
[0101]實(shí)施例7:利用真菌代謝物抑制建筑物上的生長(zhǎng)
[0102]真菌分泌一種常見(jiàn)的代謝物草酸來(lái)分解植物和樹(shù)的細(xì)胞壁以使真菌能接觸到內(nèi)部的蛋白質(zhì)，這會(huì)根除植物和樹(shù)。這種微生物代謝物被草酸氧化酶((^0)催化；0X0常見(jiàn)于對(duì)真菌有抗性的植物。在本發(fā)明的本實(shí)施方案中，將預(yù)定單位活性的草酸氧化酶固定或包封于永久或半永久建筑材料之中，例如但不限于涂料。草酸氧化酶催化草酸轉(zhuǎn)化以產(chǎn)生二氧化碳和過(guò)氧化氫(一種常見(jiàn)消毒劑)，酶((^0)將保持無(wú)活性直至存在真菌并將隨后產(chǎn)生抗微生物劑以抵抗真菌在表面上生長(zhǎng)。所述智能材料(或涂料)將轉(zhuǎn)化環(huán)境中存在的化學(xué)物質(zhì)成為過(guò)氧化物或自由基來(lái)抑制微生物生長(zhǎng)。這些材料(或涂料)將是自主的，在于其不產(chǎn)生消毒劑直至受到真菌存在的誘導(dǎo)。
[0103]本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)，可對(duì)上述實(shí)施方案做出改變而不偏離其廣義發(fā)明構(gòu)思。這些實(shí)施例不旨在限制如本文所述的本發(fā)明的范圍。這些實(shí)施例的目的是例示，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯然可對(duì)本發(fā)明做出許多變動(dòng)和細(xì)節(jié)而不偏離在此所述的本發(fā)明。因此應(yīng)理解本發(fā)明不限于所披露的特定實(shí)施方案和實(shí)施例，而旨在涵蓋在如所附權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神和范圍內(nèi)的修飾。
【權(quán)利要求】
1.一種材料,其包含: 賦形劑； 與所述賦形劑混合的第一聚合物； 包含在所述第一聚合物之中的至少一種酶；和 含水組合物，其中所述酶的量足以催化置于與所述材料接觸的化學(xué)組分的轉(zhuǎn)化，且其中所述酶能夠在靶分析物存在下被活化以從所述第一聚合物釋放消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合中的至少一種或多種。
2.權(quán)利要求1的材料，其中所述酶固定在所述第一聚合物之中或包封在所述第一聚合物之中。
3.權(quán)利要求1的材料，其中所述酶是選自下組的至少一種:氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶、水解酶、裂合酶、異構(gòu)酶和連接酶。
4.權(quán)利要求3的材料，其中所述氧化還原酶是葡糖氧化酶、乳酸氧化酶、齒素過(guò)氧化物酶或氯過(guò)氧化物酶中的至少一種。
5.權(quán)利要求1的材料，其中所述第一聚合物是聚氨酯聚合物或聚乙二醇二丙烯酸酯聚合物。
6.權(quán)利要求1的材料，包括至少一種引發(fā)劑組合物，且其中所述材料經(jīng)光聚合形成凝膠或膜。
7.權(quán)利要求1的材料，其中所述抗微生物劑包括過(guò)氧化物和鹵素氣體。
8.權(quán)利要求1的材料，其中所述酶是被靶分析物中一種或多種活化的一種或多種氧化酶，所述靶分析物是所述化學(xué)組分中一種或多種的代謝副產(chǎn)物，所述化學(xué)組分是繁殖微生物，其中所述代謝副產(chǎn)物被轉(zhuǎn)化為所述消毒劑，所述消毒劑是過(guò)氧化氫。
9.權(quán)利要求8的材料，其中所述繁殖微生物的所述代謝副產(chǎn)物選自下組:生物胺和有機(jī)酸。
10.權(quán)利要求1的材料，包括至少一種過(guò)氧化氫酶活性抑制劑。
11.權(quán)利要求10的材料，其中所述過(guò)氧化氫酶活性抑制劑是選自下組的至少一種:羥胺、銀、土霉素、疊氮化物和二硫蘇糖醇。
12.權(quán)利要求10的材料，其中所述過(guò)氧化氫酶活性抑制劑與所述第一聚合物共價(jià)鍵口 ο
13.—種材料,其包含: 賦形劑； 與所述賦形劑混合的第一聚合物； 與所述第一聚合物共價(jià)連接或交聯(lián)的至少一種蛋白質(zhì)；和 含水組合物，其中所述蛋白質(zhì)的量足以催化置于與所述材料接觸的化學(xué)組分的轉(zhuǎn)化，且其中所述蛋白質(zhì)能夠響應(yīng)靶分析物而進(jìn)行水解以從所述第一聚合物釋放消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合中的至少一種或多種。
14.權(quán)利要求13的材料，包括至少一種殺生物劑組合物，所述殺生物劑組合物以物理方式包封在所述第一聚合物之中或共價(jià)系連到所述第一聚合物。
15.權(quán)利要求13的材料，包括至少一種殺生物劑組合物，所述殺生物劑組合物以物理方式系連到所述蛋白質(zhì)或與所述交聯(lián)聚合物相接觸，使得所述蛋白質(zhì)從第一聚合物裂解后從所述交聯(lián)聚合物釋放所述殺生物劑。
16.—種敷料,其包含: 包括第一面和第二面的單層，其中所述第一面朝向相對(duì)于所述第二面相反的方向，并且其中所述第一面和所述第二面彼此并置形成具有期望高度、長(zhǎng)度和寬度的所述層； 置于所述層的至少所述第一面上或置于所述層之中的第一聚合物，并任選，包括其中所述第一聚合物置于所述層的所述第二面上或置于所述層之中； 包含在所述第一聚合物之中的至少一種酶；和 包含在所述單層之中的含水組合物，其中所述酶的量足以催化置于與所述層接觸的化學(xué)組分的轉(zhuǎn)化，且其中所述酶能夠在靶分析物存在下被活化以從所述第一聚合物釋放消毒齊[J、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合中的至少一種或多種。
17.權(quán)利要求16的敷料，其中所述層是膜、纖維、織物、線、紗布或聚合物組合物。
18.權(quán)利要求16的敷料，其中所述酶固定在所述第一聚合物之中或其中所述酶包封在所述第一聚合物之中。
19.權(quán)利要求16的敷料，其中所述酶是選自下組的至少一種:氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶、水解酶、裂合酶、異構(gòu)酶和連接酶。
20.權(quán)利要求16的敷料，其中所述氧化還原酶是葡糖氧化酶、乳酸氧化酶、鹵素過(guò)氧化物酶或氯過(guò)氧化物酶中的至少一種。
21.權(quán)利要求16的敷料，其中所述第一聚合物是聚氨酯聚合物或聚乙二醇二丙烯酸酯聚合物。
22.權(quán)利要求16的敷料，包括至少一種引發(fā)劑組合物，其置于所述層的至少所述第一面上或置于所述層之中，并且任選地包括其中所述引發(fā)劑組合物置于所述層的所述第二面上或置于所述層之中，其中所述層經(jīng)光聚合形成凝膠或膜。
23.權(quán)利要求16的敷料，其中所述抗微生物劑包括過(guò)氧化物和鹵素氣體。
24.權(quán)利要求16的敷料，其中所述酶是被靶分析物中一種或多種活化的一種或多種氧化酶，所述靶分析物是所述化學(xué)組分中一種或多種的代謝副產(chǎn)物，所述化學(xué)組分是繁殖微生物，其中所述代謝副產(chǎn)物被轉(zhuǎn)化為所述消毒劑，所述消毒劑是過(guò)氧化氫。
25.權(quán)利要求16的敷料，其中所述繁殖微生物的所述代謝副產(chǎn)物選自下組:生物胺和有機(jī)酸。
26.權(quán)利要求16的敷料，包括至少一種過(guò)氧化氫酶活性抑制劑，其置于所述層的至少所述第一面上或置于所述層之中，并且任選地包括其中所述抑制劑置于所述層的所述第二面上或置于所述層之中。
27.權(quán)利要求26的敷料，其中所述過(guò)氧化氫酶活性抑制劑是選自下組的至少一種:羥胺、銀、土霉素、疊氮化物和二硫蘇糖醇。
28.權(quán)利要求26的敷料，其中所述過(guò)氧化氫酶活性抑制劑與所述第一聚合物共價(jià)鍵口 ο
29.權(quán)利要求16的敷料，包括附著到所述層的所述第一面的至少一部分或所述層的所述第二面的至少一部分的蓋面以使所述層粘附到患者傷口部位或使所述層粘附到所述患者所述傷口部位附近區(qū)域。
30.權(quán)利要求16的敷料，其中所述層是可生物降解的。
31.一種敷料，其包含: 包括第一面和第二面的單層，其中所述第一面朝向相對(duì)于所述第二面相反的方向，并且其中所述第一面和所述第二面彼此并置形成具有期望高度、長(zhǎng)度和寬度的所述層； 置于所述層的至少所述第一面上或置于所述層之中的第一聚合物，并任選地包括其中所述第一聚合物置于所述層的所述第二面上或置于所述層之中； 與所述第一聚合物共價(jià)連接或交聯(lián)的至少一種蛋白質(zhì)，并且其中所述蛋白質(zhì)置于所述層的至少所述第一面上或置于所述層之中，并任選地包括其中所述蛋白質(zhì)置于所述層的所述第二面上或置于所述層之中；和 置于所述層之中的含水組合物，其中所述蛋白質(zhì)的量足以催化置于與所述層接觸的化學(xué)組分的轉(zhuǎn)化，且其中所述蛋白質(zhì)能夠響應(yīng)靶分析物而進(jìn)行水解以從所述第一聚合物釋放消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合中的至少一種或多種。
32.權(quán)利要求31的敷料，包括至少一種殺生物劑組合物，所述殺生物劑組合物以物理方式包封在所述第一聚合物之中或共價(jià)系連到所述第一聚合物。
33.權(quán)利要求31的敷料，包括至少一種殺生物劑組合物，所述殺生物劑組合物以物理方式系連到所述蛋白質(zhì)或與所述交聯(lián)聚合物相接觸，使得所述蛋白質(zhì)從所述第一聚合物裂解后從所述交聯(lián)聚合物釋放所述殺生物劑。
34.權(quán)利要求31的敷料，包括附著到所述層的所述第一面的至少一部分或所述層的所述第二面的至少一部分的蓋面以使所述層粘附到患者傷口部位或使所述層粘附到所述患者所述傷口部位附近區(qū)域。
35.權(quán)利要求31的敷料，其中所述層是可生物降解的。
36.向患者真皮或表皮提供治療的方法，其包括: 將敷料置于與患者表皮或真皮接觸，所述敷料包含(i)包括第一面和第二面的單層，其中所述第一面朝向相對(duì)于所述第二面相反的方向，并且其中所述第一面和所述第二面彼此并置形成具有期望高度、長(zhǎng)度和寬度的所述層，(ii)置于所述層的至少所述第一面上或置于所述層之中的第一聚合物，并任選地包括其中所述第一聚合物置于所述層的所述第二面上或置于所述層之中，(iii)包含在所述第一聚合物之中的至少一種酶，和(iv)包含在所述層之中的含水組合物，其中所述酶的量足以催化置于與所述層接觸的化學(xué)組分的轉(zhuǎn)化，且其中所述酶能夠在靶分析物存在下被活化以從所述第一聚合物釋放消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合中的至少一種或多種； 使至少一種靶分析物接觸所述敷料來(lái)形成選自下組的至少一種產(chǎn)物:消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合；和 將所述產(chǎn)物釋放到所述患者的表皮或真皮以向所述患者提供治療。
37.權(quán)利要求36的方法，包括其中所述層是膜、纖維、線、織物、紗布或聚合物組合物。
38.權(quán)利要求36的方法，包括其中所述酶固定在所述第一聚合物之中或其中所述酶包封在所述第一聚合物之中。
39.權(quán)利要求36的方法，包括其中所述酶是選自下組的至少一種:氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶、水解酶、裂合酶、異構(gòu)酶和連接酶。
40.權(quán)利要求36的方法，包括其中所述第一聚合物是聚氨酯聚合物或聚乙二醇二丙烯酸酯聚合物。
41.權(quán)利要求36的方法，包括至少一種引發(fā)劑組合物，且其中所述層經(jīng)光聚合形成凝膠或膜。
42.權(quán)利要求36的方法，包括至少一種過(guò)氧化氫酶活性抑制劑，其置于所述層的至少所述第一面上或置于所述層之中，并任選地包括其中所述抑制劑置于所述層的所述第二面上或置于所述層之中。
43.向患者真皮或表皮提供治療的方法，其包括: 將敷料置于與患者表皮或真皮接觸，所述敷料包含(i)包括第一面和第二面的單層，其中所述第一面朝向相對(duì)于所述第二面相反的方向，并且其中所述第一面和所述第二面彼此并置形成具有期望高度、長(zhǎng)度和寬度的所述層，(ii)置于所述層的至少所述第一面上或置于所述層之中的第一聚合物，并任選地包括其中所述第一聚合物置于所述層的所述第二面上或置于所述層之中，(iii)與所述第一聚合物共價(jià)連接或交聯(lián)的至少一種蛋白質(zhì)，和(iv)置于所述層之中的含水組合物，其中所述蛋白質(zhì)的量足以催化置于與所述層接觸的化學(xué)組分的轉(zhuǎn)化，且其中所述蛋白質(zhì)能夠響應(yīng)靶分析物而進(jìn)行水解以從所述第一聚合物釋放消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合中的至少一種或多種； 使至少一種靶分析物接觸所述敷料來(lái)形成選自下組的至少一種產(chǎn)物:消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合；和 將所述產(chǎn)物釋放到所述患者的表皮或真皮以向所述患者提供治療。
44.權(quán)利要求43的方法，包括其中所述材料是膜、纖維、織物、紗布或聚合物組合物。
45.權(quán)利要求43的方法，包括其中所述蛋白質(zhì)固定在所述第一聚合物之中或其中所述蛋白質(zhì)包封在所述第一聚合物之中。
46.權(quán)利要求43的方法，包括其中所述第一聚合物是聚氨酯聚合物或聚乙二醇二丙烯酸酯聚合物。
47.權(quán)利要求43的方法，包括至少一種引發(fā)劑組合物，且其中所述材料經(jīng)光聚合形成凝膠或膜。
48.權(quán)利要求43的方法，包括至少一種過(guò)氧化氫酶活性抑制劑，其置于所述層的至少所述第一面上或置于所述層之中，并任選地包括其中所述抑制劑置于所述層的所述第二面上或置于所述層之中。
49.權(quán)利要求43的方法，包括至少一種殺生物劑組合物，所述殺生物劑組合物以物理方式系連到所述蛋白質(zhì)或與所述交聯(lián)聚合物相接觸，使得所述蛋白質(zhì)從所述第一聚合物裂解后從所述交聯(lián)聚合物釋放所述殺生物劑。
50.抑制細(xì)菌和/或真菌生長(zhǎng)的方法，其包括: 向懷疑有細(xì)菌和/或真菌污染的表面應(yīng)用有效量的材料，所述材料包含(i)賦形劑，(ii)與所述賦形劑混合的第一聚合物，(iii)包含在所述第一聚合物之中的至少一種酶，和(iv)含水組合物，其中所述酶的量足以催化置于與所述材料接觸的化學(xué)組分的轉(zhuǎn)化，且其中所述酶能夠在靶分析物存在下被活化以從所述第一聚合物釋放消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合中的至少一種或多種； 從所述懷疑污染表面提供至少一種靶分析物來(lái)接觸所述酶以形成選自下組的至少一種產(chǎn)物:消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合；和 將所述產(chǎn)物釋放到所述表面來(lái)抑制所述細(xì)菌和/或所述真菌。
51.權(quán)利要求50的方法，包括其中所述酶固定在所述第一聚合物之中或其中所述酶包封在所述第一聚合物之中。
52.權(quán)利要求50的方法，包括其中所述酶是選自下組的至少一種:氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶、水解酶、裂合酶、異構(gòu)酶和連接酶。
53.權(quán)利要求50的方法，包括其中所述第一聚合物是聚氨酯聚合物或聚乙二醇二丙烯酸酯聚合物。
54.權(quán)利要求50的方法，包括至少一種引發(fā)劑組合物，且其中所述材料經(jīng)光聚合形成凝膠或膜。
55.權(quán)利要求50的方法，包括將至少一種過(guò)氧化氫酶活性抑制劑應(yīng)用于所述表面。
56.抑制細(xì)菌和/或真菌生長(zhǎng)的方法，其包括: 向懷疑有細(xì)菌和/或真菌污染的表面應(yīng)用有效量的材料，所述材料包含(i)賦形劑，(ii)與所述賦形劑混合的第一聚合物，(iii)與所述第一聚合物共價(jià)連接或交聯(lián)的至少一種蛋白質(zhì)，和(iv)含水組合物，其中所述蛋白質(zhì)的量足以催化置于與所述材料接觸的化學(xué)組分的轉(zhuǎn)化，且其中所述蛋白質(zhì)能夠響應(yīng)靶分析物而進(jìn)行水解以從所述第一聚合物釋放消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合中的至少一種或多種； 從所述懷疑污染表面提供至少一種靶分析物來(lái)接觸所述蛋白質(zhì)以形成選自下組的至少一種產(chǎn)物:消毒劑、抗微生物劑、抗氧化劑或其組合；和 將所述產(chǎn)物釋放到所述表面來(lái)抑制所述細(xì)菌和/或所述真菌。
57.權(quán)利要求56的方法，包括其中所述蛋白質(zhì)固定在所述第一聚合物之中或其中所述蛋白質(zhì)包封在所述第一聚合物之中。
58.權(quán)利要求57的方法，包括其中所述蛋白質(zhì)是選自下組的至少一種:氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶、水解酶、裂合酶、異構(gòu)酶和連接酶。
59.權(quán)利要求56的方法，包括其中所述第一聚合物是聚氨酯聚合物或聚乙二醇二丙烯酸酯聚合物。
60.權(quán)利要求56的方法，包括至少一種引發(fā)劑組合物，且其中所述材料經(jīng)光聚合形成凝膠或膜。
61.權(quán)利要求56的方法，包括將至少一種過(guò)氧化氫酶活性抑制劑應(yīng)用于所述表面。
62.權(quán)利要求56的方法，包括至少一種殺生物劑組合物，所述殺生物劑組合物以物理方式系連到所述蛋白質(zhì)或與所述交聯(lián)聚合物相接觸，使得所述蛋白質(zhì)從所述第一聚合物裂解后從所述交聯(lián)聚合物釋放所述殺生物劑。
【文檔編號(hào)】C12Q1/26GK104411341SQ201380030998
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2013年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月15日
【發(fā)明者】A·M·利馳, J·P·沃爾克, S·唐納赫, J·D·約翰遜, J·J·辛克萊爾 申請(qǐng)人:阿根塔塞有限責(zé)任公司弗利爾系統(tǒng)股份有限公司分公司