沸石由于其低毒性和良好的生物相容性而被認(rèn)為是可用于醫(yī)學(xué)治療的新型生物材料。本文介紹了沸石與蛋白質(zhì)之間的相互作用。沸石由于其離子交換，表面特性和可控的孔結(jié)構(gòu)而與蛋白質(zhì)特異性結(jié)合或反應(yīng)，從而影響蛋白質(zhì)的性能和行為。

一、沸石與蛋白質(zhì)的相互作用

蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)在材料表面的行為在生物體中材料界面的性質(zhì)中起著重要作用。蛋白質(zhì)在材料表面的吸附將影響血液凝固，免疫反應(yīng)，補(bǔ)體激活，顆粒吞噬，細(xì)胞和細(xì)菌粘附等過(guò)程。蛋白質(zhì)存在于材料表面，可以通過(guò)分子間作用力與材料相互作用，例如化學(xué)鍵，疏水反應(yīng)和電荷轉(zhuǎn)移反應(yīng)。影響與蛋白質(zhì)相互作用的物質(zhì)特性主要包括大小，形態(tài)，電荷，親水性和疏水性，表面勢(shì)能和表面基團(tuán)。其中蛋白質(zhì)的吸附是分子從溶液中擴(kuò)散，接近并粘附到固體材料表面的過(guò)程。除了蛋白質(zhì)和材料的表面特性外，吸附還取決于分子與表面相互作用的溶液環(huán)境。

天然沸石具有比其他裝載蛋白質(zhì)的多孔材料更低的成本，并且具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。與蛋白質(zhì)結(jié)合形成復(fù)合材料后，沸石可以保持有效和穩(wěn)定的狀態(tài)。并且，沸石具有確定的和可控的結(jié)構(gòu)。目前，國(guó)際沸石協(xié)會(huì)結(jié)構(gòu)委員會(huì)公開(kāi)的沸石數(shù)量已達(dá)到252種。另外，沸石的金屬離子交換性能使特定骨架的沸石可以包含不同種類的金屬陽(yáng)離子。可控的結(jié)構(gòu)和可變的成分使沸石和蛋白質(zhì)的化合物具有較寬的可控范圍。蛋白質(zhì)表面上暴露的氨基酸可以延伸到沸石表面上的有序孔中以形成特定的結(jié)合區(qū)域，并調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)在沸石表面上的特定吸附和構(gòu)象變化。沸石表面蛋白質(zhì)的構(gòu)象，行為和性能的調(diào)節(jié)，無(wú)論是正調(diào)節(jié)還是負(fù)調(diào)節(jié)，都將在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。

二、沸石的抗微生物性能

使用具有抗菌作用的金屬離子與沸石的孔和籠中的陽(yáng)離子交換可以使沸石具有抗菌和抗病毒的特性。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，與Ag，Zn2，Cu2和其他陽(yáng)離子交換的沸石具有高度有效的抗菌作用。其中，Ag是最常見(jiàn)的抗菌材料，其抗菌活性和對(duì)人畜的細(xì)胞毒性取決于Ag的濃度。盡管對(duì)Zn2和Cu2的研究很少，但最近的報(bào)道表明它們具有抗菌潛力，并且可以滅活各種細(xì)菌或病毒。銀具有良好的抗菌性能。其抗菌機(jī)理主要有三方面內(nèi)容：（1）Ag結(jié)合細(xì)菌蛋白質(zhì)中的巰基，使蛋白質(zhì)失去活力，導(dǎo)致細(xì)菌無(wú)法正常代謝并在存活后死亡。（2）干擾核酸分子，使其失去復(fù)制能力；（3）銀催化水分子和內(nèi)部氧的轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生游離的羥基自由基和活性氧離子，抑制和殺死細(xì)菌的生長(zhǎng)，達(dá)到殺菌作用。

基于沸石表面的酸堿性質(zhì)，孔隙率和離子交換特性，它具有與蛋白質(zhì)的特異性結(jié)合和相互作用。該蛋白質(zhì)可以選擇性地吸附在沸石表面上，并具有特定的方向和吸附構(gòu)象。因此，它在抗菌和緊急止血方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。