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
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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)。
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