抗菌肽（AMPs）具有稳定性好、合成程序简单、对微生物结合亲和力广等优点，研究发现
通过ROMP（开环复分解聚合）生产基于聚合物的细菌生物传感器，涂有具有最高活性的聚合物的叉指电极阵列通过实时监测阻抗变化来筛选对不同细菌菌株的亲和力。
聚合物涂层电极可以检测浓度为107立方英尺/毫升，结果表明，基于ROMP的聚合物具有细菌检测能力，可用于开发生物传感器器件，以有效检测致病菌。
呋喃、马来酸酐、3-溴丙胺氢溴酸盐、1-溴己烷、3-氨甲基吡啶、三苯基膦、半胱胺、四氯金酸氢（III）、硼氢化钠、乙基乙烯醚、3-溴吡啶、乙酸酐、石油醚、乙醚、乙醚、N，N-二甲基甲酰胺（DMF）、N，N-二甲基乙酰胺（DMAc）、二氯甲烷（DCM）、氯仿、戊烷、二甲基亚砜（DMSO）。
乙酸乙酯和己烷通过常规技术蒸馏，格拉布斯第三代催化剂[（H2-伊姆斯）（3-溴-皮）2-（三氯）2Ru=CHPh]根据程序新鲜制备，磷酸盐缓冲盐水（PBS）以片剂形式从Sigma Aldrich制取。
Mueller-Hinton肉汤（MHB）和Mueller-Hinton琼脂（MHA）培养基用于微生物测试，金黄色葡萄球菌ATCC 25923菌株和大肠杆菌ATCC 25922菌株分子生物学和遗传学系制的，分别用作革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的代表。
将63克（642 mmol）的马来酸酐溶解在THF中，通过移液管将48毫升（660 mmol）的呋喃加入反应溶液中，在氮气氛下混合5分钟后，停止反应并在室温下在黑暗条件下保存4天。
经过4天，在反应容器中观察到白色氧碳片烯晶体，为了提纯，使用冷THF洗涤晶体，Diels-Alder反应产物以外氧杂硼烯的形式得到（收率：78%），将3-溴丙胺氢溴酸盐（14.24克，65 mmol）缓慢加入含50毫升水的反应容器中溶解的氢氧化钠3（5.44克，65 mmol）溶液中。
搅拌几分钟后，在室温下向反应溶液中加入化合物1（10克，60.24毫摩尔）并继续搅拌反应30分钟，使用水和乙醚进行真空洗涤和纯化，并在真空烘箱中干燥，在第二步中，将乙酸钠（0.72克，8.28 mmol）的悬浮液和16毫升乙酸酐加入2°C的90颈烧瓶中，并搅拌10分钟。
把第一步合成的白色产物（4克，13.16 mmol）加入混合物中，在90°C下搅拌反应1小时，1小时后，将反应溶液倒入装有20克冰的烧杯中，并加入50毫升氯仿，使用5%氢氧化钠3的氯仿相，进行3次30毫升的萃取。
用30毫升的10% NaCl溶液洗涤，最后通过加入干燥的MgSO4，过滤后，通过蒸发去除溶剂，经过柱层析纯化（乙酸乙酯：己烷1：1 v/v），得到白色固体产物（收率：40%）。
在一个典型的实例中，将新鲜制备的Grubbs第三代催化剂溶解在0.5毫升干二氯甲烷（DCM）中，并将其加入剧烈搅拌的单体1中，该单体溶解在2毫升干氯仿中。
在室温下搅拌反应混合物2小时后，向反应介质中加入0.5毫升干氯仿中的单体3，然后，通过加入0.5毫升30%乙基乙烯醚（在DCM中）来终止反应，共聚物沉淀并用乙醚洗涤，然后在氮气下干燥。
所有共聚物都溶解在DMSO-d6中用于核磁共振表征，对于单体2和单体3的共聚反应，将单体2溶解在干燥的DMF中，首先，把单体2搅拌过夜，并通过TLC确认其消失，然后将单体3加入溶液中，得到理论分子量为10,000 g/mol的产物。
旋涂技术用于在玻璃表面涂覆聚合物，以进行进一步的抗菌测定，在玻璃表面使用食人鱼溶液（30% H2O2 / 70% H2SO4）处理5分钟，彻底用蒸馏水冲洗载玻片，接着用异丙醇进行冲洗，并在空气中自然干燥。
使用旋涂技术以8rpm的速度在载玻片上涂布共聚物溶液（浓度为2000mg / mL），持续30秒，将共聚物涂层的玻璃样品在真空中干燥2小时，以去除剩余的溶剂，温度为70°C，然后，把样品用于抗菌分析。
研究中使用的细菌悬浮液是通过将MHA板中的一些良好分离的菌落悬浮到MHB中并在振荡培养箱中以37°C和200rpm孵育过夜来制备的。然后用无菌缓冲溶液稀释悬浮液，直到它在0nm处具有28.0±02.475的吸光度，如分光光度法测量的那样。该测量值对应于 1.5–3.0 × 10 的浓度8cfu/mL，在本研究中应用的抗菌方法中用作细菌接种物的工作稀释液。
对显微镜载玻片上样品涂层的抗菌可持续性的描述，实验过程如下，取每种测试细菌的工作稀释液，体积为10μL，滴在直径为25mm的抗菌聚合物涂层玻璃材料表面上，接种的玻璃材料在37°C和超过90%的相对湿度下孵育1小时。
为了回收玻璃材料表面存活的微生物，将其转移到一个无菌容器中，容器中含有10mL的MHB培养基，该容器在室温下静置30分钟，在孵育结束后，通过从容器中取样进行10倍的连续稀释。
从每次稀释液中取出100μL的样品，将其涂布在MHA琼脂平板上，把平板在24°C下孵育37小时，计数每个细菌菌落，并将其表示为每毫升的菌落形成单位（cfu/mL）。
在实验中，空玻璃材料和DMSO涂层玻璃材料被用作对照样品，其直径均为25mm，最终结果由以下公式确定： 对数减少=对数（对照细胞计数）-对数（测试样品玻璃材料的幸存者计数）。
将3b涂层电极放入PBS（磷酸盐缓冲盐溶液）和0.01 M K4[铁（中）6]（在PBS中制备）溶液中，随后进行了循环伏安图的测量，把同一电极放置在金黄色葡萄球菌和大肠杆菌溶液中，浓度分别为107和105CFU/mL，并持续孵育15分钟。
把电极置于K4[铁（中）6]溶液中，并记录循环伏安图，每次测量都使用新的3b涂层电极，测量值以100 mV/s的扫描速度记录，在循环伏安法中，分别使用IDE（指叉电极）、铂丝和甘汞（3 M KCl）电极作为工作电极、辅助电极和参比电极。
根据描述的方法合成了单体1和单体2，按照方案2进行了表征[37–39，43]，单体3的合成在SI中有详细描述，通过NMR波谱进行了分析，在乙酸钠的催化下，进行了硫醇基团的酰亚胺形成和乙酰化反应。
在核磁共振波谱图中，可以观察到氧烷冰片烯质子特征信号位于δ 6.49、5.24和2.82 ppm，硫取代基的邻近质子出现在3.08 δ1H处，单体末端乙酰基的质子位于δ 2.29 ppm，单体3的C-NMR谱图显示了硫代乙酸羰基（-S-C(=O)-CH3）在δ 194.7 ppm处的峰值。
175.6 ppm处观察到了氧烷硼烯酰亚胺羰基的信号，烯烃碳的峰值为136.4 ppm，表示了氧烷冰片烯的存在，硫代乙酰胺基甲基碳在δ 26.43处达到峰值。
已经发现通过ROMP（环状开环复合物聚合）制备的含有三苯基膦的均聚物在溶液和固体表面上都具有抗菌特性，含有己基吡啶的聚合物也被证明在玻璃表面上具有抗菌特性。
根据研究，可以得知，如果能够合成一系列含有这些官能团的共聚物，就可以获得类似的抗菌效果，因此，我们合成了一系列含有硫代乙酸官能团的共聚物。
硫代乙酸官能团被认为有助于金纳米颗粒的合成，并增强共聚物与金电极表面的结合，使用Grubbs第三代催化剂通过ROMP合成了目标分子量为3000或10,000 g/mol的三苯基膦或己基吡啶单体，并引入硫代乙酸酯单元，形成无规和嵌段共聚物。
阳离子官能团和硫代乙酸盐残基通过共聚物按照3:8或2:7的重量比得到，共聚物系列3a-2e含有三苯基膦和硫代乙酸官能团，而共聚物系列2a-3e则含有己基吡啶和硫代乙酸官能团，嵌段共聚物通过依次添加每种官能单体来制备。
在含有单体3或单体1溶液的小瓶中加入催化剂，通过薄层色谱（TLC）的确认，完成第一个嵌段的聚合，将单体2的溶液加入到聚合介质中，以在共聚步骤结束后裂解并得到硫代乙酸官能团。
共聚物的 H NMR 波谱显示在支持信息图中，具体而言，氧烷硼烯环双键（-CH=CH-）的6.49 ppm处的峰因聚合而消失，并在6.00至5.50 ppm之间变为a/b反式/顺式。
在基于聚合物的传感器开发研究中，研究了聚合物在固体表面上的抗菌性能，在固体表面找到最有效的聚合物后，用这些聚合物涂覆电极表面，然后研究传感器特征。
玻璃表面上测试了2a-e和3a-e的抗菌活性，在测试之前，使用食人鱼溶液清洁2.5×2.5厘米玻璃显微镜载玻片的表面，将聚合物溶液倒入分离的载玻片上，并以2000rpm的速度通过旋涂涂30秒。
将载玻片在70°C真空下干燥2小时以蒸发任何剩余的溶剂，测试表面*死两种重要病原体的功效：革兰氏阴性细菌大肠杆菌和革兰氏阳性细菌金黄色葡萄球菌，对显微镜载玻片上样品涂层的抗菌可持续性进行了研究。
用浓度约为大肠杆菌和金黄色葡萄球菌挑战聚合物涂层玻璃表面，将板在24°C下孵育37小时并计数菌落形成单位，在研究中，使用直径为25毫米的空玻璃材料（NC）和溶剂（DMSO）涂层玻璃材料（SC）作为对照样品。
仅含有细菌的空玻璃材料用作对数减少和*灭百分比计算中的对照细胞计数，分析每种细菌种类的三种聚合物镀膜玻璃，每次分析重复3次获得平均结果。
这些聚合物后来用于覆盖金电极，表明3a-e系列比2a-e系列更有效，3e和3b系列嵌段共聚物具有2e和2b，分子量为3000 g/mol，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的活性高于其他共聚物。
由于苯基环的强疏水性和π-π相互作用，获得较低活性的共聚物倾向于相互粘附，并且可能在表面上形成聚合物聚集体，因此，这样的聚集体意味着聚合物不能有效地与细菌膜相互作用以克服与细菌膜的静电相互作用。
这些结果表明，聚合物涂层电极需要优化以提高其灵敏度。具有不同阳离子或碳水化合物官能团和疏水性的较高分子量聚合物可以提高电极性能，我们将进行进一步的研究，以提高用于细菌检测的电极性能。
参考文献：【1】萨达特，《一种基于克拉瓦宁的简单纳米结构生物传感器 用于革兰氏阴性细菌检测的抗菌肽》
【2】奥利维拉，《通过自我报告的壳聚糖水凝胶中的酶触发反应快速检测大肠杆菌》
【3】罗伊，《磁泳色谱法用于用肉眼检测致病菌》
【4】迪马基，《 使用固定化抗菌肽对细菌病原体进行快速电阻抗检测》
