生物污损对航运等海洋产业构成严峻挑战，并造成巨大经济损失和环境负担。受海洋藻类天然防御机制——卤过氧化物酶（HPO）的启发，我校化学与材料学院朱虎教授与郑永芳副教授团队，依托其在“纳米材料+抗菌”交叉领域的深厚积累，取得突破性进展，成功开发出新型HPO模拟酶HH-Cu纳米材料。该成果为应对日益增长的防污需求提供了一种创新性解决方案。
研究团队创新性地采用了一种极为简便的合成路径：仅需在磷酸盐缓冲溶液（PBS）中混合铜离子和二肽，通过一步沉淀法即可获得具有强效HPO活性的有机-无机杂化纳米材料HH-Cu。相较于现有大多数HPO模拟酶的复杂合成工艺，HH-Cu的制备过程更为简便。该材料展现出卓越的稳定性，在高温、极端pH、多种干扰物及长期储存条件下均能保持优异的HPO活性，重复使用10次后仍可维持约90%的初始活性。特别值得注意的是，HH-Cu在中性至碱性条件下（最适pH8.0）表现出高活性，与海水pH环境（7.8-8.2）高度匹配，突破了现有HPO模拟酶大多需要酸性条件的限制。凭借其优异的HPO活性，HH-Cu能有效杀灭革兰氏阳性和阴性细菌，并抑制生物膜形成，此外还能有效抑制细菌在水管表面的附着和生长。尤为突破性的是，该材料具有低温适应特性，在0℃和4℃的低温环境下仍保持显著的HPO活性和抗菌性能，确保了其在寒冷地区和寒冷季节下使用的有效性。这是首例具有低温适应性的HPO模拟酶。该研究不仅拓宽了HPO模拟物的种类，更为HH-Cu在生物污损治理中的应用奠定了基础。
该研究成果以“Cold-Adaptive Haloperoxidase-Mimicking Copper-Dipeptide Hybrid Nanoparticle for Antibiofilm Formation”为题发表在国际TOP期刊《Small》上。福建师范大学是该论文的第一单位。福建师范大学化学与材料学院郑永芳副教授和2022级硕士生冯丽莎为该论文的共同第一作者；化学与材料学院的朱虎教授为该论文的唯一通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、福建省自然科学基金、福厦泉国家自主创新示范区协同创新平台、福建省卫生健康中青年科研重大专项、福建省高等学校科技创新团队（高性能功能生物材料的创制及产业化）、福建省百人计划、生物医用材料与组织工程闽台科技合作基地、福建师范大学高层次人才科研启动基金等项目的支持。
原文链接：https://doi.org/10.1002/smll.202502509。
（化学与材料学院）