国产aaaa级全身裸体精油片_337p人体粉嫩久久久红粉影视_一区中文字幕在线观看_国产亚洲精品一区二区_欧美裸体男粗大1609_午夜亚洲激情电影av_黄色小说入口_日本精品久久久久中文字幕_少妇思春三a级_亚洲视频自拍偷拍

首頁(yè) > 行業(yè)資訊 > 國(guó)科溫研院劉勇研究員《AM》:超分子光熱級(jí)聯(lián)納米反應(yīng)器用于促進(jìn)生物被膜感染的拔牙傷口愈合

國(guó)科溫研院劉勇研究員《AM》:超分子光熱級(jí)聯(lián)納米反應(yīng)器用于促進(jìn)生物被膜感染的拔牙傷口愈合

時(shí)間:2023-06-08 來(lái)源: 瀏覽:

國(guó)科溫研院劉勇研究員《AM》:超分子光熱級(jí)聯(lián)納米反應(yīng)器用于促進(jìn)生物被膜感染的拔牙傷口愈合

BioMed科技 高分子科學(xué)前沿
高分子科學(xué)前沿

Polymer-science

「高分子科學(xué)前沿」關(guān)注高分子、材料、化學(xué)領(lǐng)域全球最新科研進(jìn)展!堅(jiān)持“有趣、有料、前沿”,入選“2018年度十大明星學(xué)術(shù)公眾號(hào)”。關(guān)注我,為高分子行業(yè)點(diǎn)贊助力!投稿、薦稿、合作請(qǐng)聯(lián)系郵箱:editor@polysci.cn

收錄于合集

最近, 國(guó)科溫州研究院 劉勇 研究員溫醫(yī)大附一院 李圓鳳 博士 、 溫醫(yī)大附屬口腔醫(yī)院 胡榮黨 教授 團(tuán)隊(duì), 利用超分子逐級(jí)組裝的方式構(gòu)筑了一種全新的超分子光熱級(jí)聯(lián)納米反應(yīng)器,為生物被膜相關(guān)感染的開(kāi)放性傷口的治療提供了一條潛在的治療方案。 該研究成果發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)期刊《 Advanced Materials 》。國(guó)科溫州研究院博士后 陳磊 和研究實(shí)習(xí)員 彭夢(mèng)娜 為第一作者。

開(kāi)放性創(chuàng)面持續(xù)細(xì)菌感染是導(dǎo)致創(chuàng)口愈合時(shí)間延長(zhǎng)的主要原因。細(xì)菌感染創(chuàng)口的臨床治療包括抗生素治療和創(chuàng)面保護(hù)。然而,抗生素在臨床的廣泛使用為細(xì)菌提供了獲得耐藥性的選擇壓力。此外,細(xì)菌還可以通過(guò)由蛋白質(zhì)、胞外細(xì)菌DNA、胞外多糖和酶組成的生物膜來(lái)保護(hù)自己免受惡劣條件或藥物的攻擊。生物被膜是耐藥基因的儲(chǔ)存庫(kù),促進(jìn)基因水平轉(zhuǎn)移。因此,以生物膜方式生長(zhǎng)的細(xì)菌對(duì)常規(guī)抗生素的耐藥性是浮游細(xì)菌的10-1000倍。60%~80%的細(xì)菌感染與創(chuàng)面生物膜形成有關(guān)。毫無(wú)疑問(wèn),迫切需要開(kāi)發(fā)有效的非抗生素策略來(lái)應(yīng)對(duì)細(xì)菌生物膜感染的創(chuàng)面。

近年來(lái),許多有效的方法被應(yīng)用于抗菌治療,如化療、光動(dòng)力療法/光催化療法、免疫療法、和聲動(dòng)力 療法。 光熱療法 可以利用光熱劑,通過(guò)無(wú)創(chuàng)的光照射誘導(dǎo)局部熱療,進(jìn)而破壞病原菌的完整性達(dá)到 殺菌的目的。此外,高溫還可以通過(guò)使生物被膜固有的生物活性底物(如核酸和蛋白質(zhì))失活來(lái)破壞生物被膜的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。然而,光熱療法的特異性不足,激光穿透力不足等特點(diǎn)限制其在抗菌領(lǐng)域的發(fā)展。而將光熱療法與化學(xué)動(dòng)力學(xué)療法相結(jié)合的協(xié)同治療策略有望解決上述的問(wèn)題?;瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)療法可以通過(guò)芬頓或類芬頓反應(yīng)產(chǎn)生劇毒羥基自由基,通過(guò)破壞 DNA、蛋白質(zhì)和細(xì)胞膜誘導(dǎo)細(xì)菌死亡。另外,化學(xué)動(dòng)力學(xué)療法產(chǎn)生的活性氧可以增加細(xì)菌膜的通透性和對(duì)熱的敏感性,從而達(dá)到協(xié)同抗菌作用。

基于此, 本工作利用殼聚糖修飾的鈀納米立方(CPNC)、葡萄糖氧化酶( GOx )和亞鐵離子(Fe 2+ )之間的多重氫鍵和配位相互作用,通過(guò)超分子策略逐級(jí)構(gòu)建了光熱級(jí)聯(lián)納米反應(yīng)器 CPNC@GOx-Fe 2+ )(如圖1所示)。此反應(yīng)器可以整合光熱治療和化學(xué)動(dòng)力學(xué)療法對(duì)細(xì)菌進(jìn)行協(xié)同殺滅,并且可以原位引發(fā)成凝實(shí)現(xiàn)對(duì)傷口的保護(hù)。

圖1. 超分子光熱納米級(jí)聯(lián)反應(yīng)器CPNC@GOx-Fe 2+ 的制備及其在促進(jìn)拔牙創(chuàng)面愈合中的應(yīng)用。
通過(guò)逐級(jí)組裝的超分子 光熱納米級(jí)聯(lián)反應(yīng)器 呈現(xiàn)納米方塊結(jié)構(gòu),并且尺寸約為247.9納米。其中的各組分通過(guò)透射電鏡和X射線電子能譜進(jìn)行了詳細(xì)表征。(圖2)

圖2. 超分子光熱納米級(jí)聯(lián)反應(yīng)器CPNC@GOx-Fe 2+ 的材料結(jié)構(gòu)表征。
在808 nm的近紅外光照下,CPNC@GOx-Fe 2+ 展現(xiàn)出良好的光熱效應(yīng)并呈現(xiàn)濃度依賴性,并且具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性。通過(guò)測(cè)試米氏常數(shù)可以得知,逐級(jí)組裝的過(guò)程對(duì)GOx的酶活性并沒(méi)有顯著的影響。在弱酸條件下,GOx協(xié)助的級(jí)聯(lián)反應(yīng)過(guò)程通過(guò)3,3’,5,5’-四甲基聯(lián)苯胺的顯色反應(yīng)進(jìn)行了測(cè)試并且產(chǎn)生的活性氧物種通過(guò)電子順磁共振測(cè)試進(jìn)一步證實(shí)為羥基自由基。(圖3)

圖3.  超分子光熱納米級(jí)聯(lián)反應(yīng)器CPNC@GOx-Fe 2+ 的光熱性能和GOx輔助的級(jí)聯(lián)反應(yīng)性能表征。
超分子光熱納米級(jí)聯(lián)反應(yīng)器CPNC@GOx-Fe 2+ 對(duì)于變形鏈球菌 S. mutans )展現(xiàn)出良好的協(xié)同殺滅效果,并且對(duì)于 S. mutans 形成的成熟生物被膜也展現(xiàn)出良好的解離效果。(圖4和圖5)

圖4.  超分子光熱納米級(jí)聯(lián)反應(yīng)器CPNC@GOx-Fe 2+ 的體外抗菌效果評(píng)估。

圖5.  超分子光熱納米級(jí)聯(lián)反應(yīng)器 CPNC@GOx-Fe 2+ 生物被膜去除效果的體外評(píng)價(jià)。
通過(guò)蛋白組學(xué)和全原子模擬探究了超分子光熱納米級(jí)聯(lián)反應(yīng)器 協(xié)同抗菌的潛在機(jī)理,結(jié)果表明,超分子光熱級(jí)聯(lián)反應(yīng)體系的潛在抗菌機(jī)制包括兩個(gè)方面。首先,級(jí)聯(lián)反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生的·OH氧化細(xì)菌膜蛋白和磷脂雙分子層,導(dǎo)致正常生理活動(dòng)受到干擾,細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。其次,熱效應(yīng)增強(qiáng)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性和缺陷,從而協(xié)同增強(qiáng)了對(duì)細(xì)菌膜上·OH的破壞。(圖6和圖7)

圖6.  不同處理后 S. mutans 的蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)分析。

圖7. 協(xié)同抗菌作用對(duì)菌膜穩(wěn)定性影響的全原子分子動(dòng)力學(xué)模擬。
S. mutans 生物膜相關(guān)感染拔牙創(chuàng)口模型中,級(jí)聯(lián)反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生的羥基自由基可以啟動(dòng)自由基聚合過(guò)程,可以在原位形成水凝膠進(jìn)行創(chuàng)口保護(hù)。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了CPNC@GOx-Fe 2+ 的協(xié)同抗菌效果和創(chuàng)口保護(hù)性能,并且能在不影響口腔共生菌群的情況下加快感染拔牙創(chuàng)口愈合。(圖8)

圖8.  體內(nèi)殺菌和口腔微生物群的評(píng)估。
此工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金(基金號(hào)52003184, 22103088, 82204940, 52203184和 22275043), 中國(guó)博士后科學(xué)基金(基金號(hào)202 2M723108)國(guó)科溫州研究院?jiǎn)?dòng)基金(基金號(hào)WIUCASQD2021022和WIUCASQD2021019),浙江省臨床檢驗(yàn)診斷與轉(zhuǎn)化研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(基金號(hào)2022E10022)等資助支持。
【劉勇研究團(tuán)隊(duì)介紹
仿生聚合物組裝與功能化課題組,近年來(lái)研究領(lǐng)域?yàn)榫哂猩锘钚缘母叻肿硬牧显O(shè)計(jì)、合成及自組裝及其在克服細(xì)菌/癌癥耐藥性方面的應(yīng)用。尤其專注(1)智能響應(yīng)型高分子聚合物的設(shè)計(jì)、合成與表征,納米組裝體制備、分離、多功能化;(2)用于克服細(xì)菌及癌癥耐藥性的智能高分子聚合物納米體系(以臨床需求為導(dǎo)向);(3)新型高性能抗菌制劑研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。課題組近五年來(lái)在 Chem. Soc. Rev., Adv. Mater. (2), Adv. Funct. Mater. (4), ACS Nano (3), Nano Today 等雜志上發(fā)表一區(qū)文章30余篇,其中影響因子大于10的文章25篇。

課題組網(wǎng)站詳見(jiàn):

http://wiucas.ac.cn/group/liuyong/

--纖維素推薦--

--測(cè)試服務(wù)--

--薦號(hào)--

原文鏈接:
https://doi.org/10.1002/adma.202301664
來(lái)源:高分子科學(xué)前沿
聲明:僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn),作者水平有限,如有不科學(xué)之處,請(qǐng)?jiān)谙路搅粞灾刚?/span>

版權(quán):如無(wú)特殊注明,文章轉(zhuǎn)載自網(wǎng)絡(luò),侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系cnmhg168#163.com刪除!文件均為網(wǎng)友上傳,僅供研究和學(xué)習(xí)使用,務(wù)必24小時(shí)內(nèi)刪除。
相關(guān)推薦