Một Nanocatalyser Sắt Đơn Tử Hoạt Động Trong Môi Trường Vi Sinh Vật Biofilm Với Các Hoạt Động Nanocatalytic Có Thể Kiểm Soát Bằng NIR Để Điều Trị Vết Thương Nhiễm Khuẩn Tương Tác

Advanced healthcare materials - Tập 10 Số 22 - 2021
Qiqi Xu1,2, Yusheng Hua1,2, Yuetong Zhang1,2, Mingzhu Lv1,2, Huan Wang1,2, Yang Pi1,2, Jiani Xie3, Chengyan Wang4, Yuan Yong1,2
1Key Laboratory of General Chemistry of the National Ethnic Affairs Commission, School of Chemistry and Environment, Southwest Minzu University, Chengdu 610041, China
2Key Laboratory of Pollution Control Chemistry and Environmental Functional Materials for Qinghai-Tibet Plateau of the National Ethnic Affairs Commission, School of Chemistry and Environment, Southwest Minzu University, Chengdu 610041, China
3College of Pharmacy and Biological Engineering, Chengdu University, Chengdu 610106, China
4CAS Key Laboratory for Biomedical Effects of Nanomaterials and Nanosafety, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100040 China

Tóm tắt

Tóm tắt

Các tác nhân kháng khuẩn được kích hoạt trong môi trường vi sinh vật biofilm (BME) cho thấy tiềm năng lớn trong điều trị các bệnh nhiễm trùng liên quan đến biofilm nhờ vào sự nhạy cảm và đặc hiệu vượt trội, khả năng loại bỏ hiệu quả và tác dụng phụ tối thiểu. Bài báo này giới thiệu nanocatalyser Fe-doped polydiaminopyridine dạng nano sợi đơn nguyên tử (FePN SAzyme) được kích hoạt bởi BME cho liệu pháp điều trị vết thương nhiễm khuẩn kết hợp quang nhiệt/hóa động. Chức năng liệu pháp quang nhiệt (PTT) của SAzyme có thể được khởi động đặc biệt bởi mức độ cao của H2O2 và được tăng tốc thêm thông qua acid nhẹ trong môi trường viêm thông qua quá trình “phóng tên lửa hai bước”. Thêm vào đó, liệu pháp hóa động (CDT) được tăng cường cho FePN SAzyme cũng có thể được cung cấp bằng cách tạo ra các gốc hydroxyl thông qua phản ứng với H2O2 và tiêu thụ glutathione (GSH) của BME, từ đó đóng góp vào hiệu quả điều trị kết hợp hiệu quả hơn. Trong khi đó, FePN SAzyme có khả năng xúc tác H2O2 được sản xuất quá mức trong biofilm phân hủy thành O2 và khắc phục tình trạng thiếu oxy của biofilm, điều này làm tăng rõ rệt độ nhạy cảm của biofilm và tăng hiệu quả kết hợp. Quan trọng hơn, liệu pháp kết hợp cho các bệnh nhiễm khuẩn có thể được kích hoạt bởi các kích thích nội bộ và bên ngoài đồng thời, dẫn đến tổn thương không đặc hiệu tối thiểu cho mô khỏe mạnh. Những đặc điểm nổi bật này của FePN SAzyme không chỉ phát triển một chiến lược đổi mới cho liệu pháp kết hợp kích hoạt bởi BME mà còn mở ra một con đường mới để khám phá các nền tảng khác có sự tham gia của nanozyme cho các nhiễm trùng biofilm khuẩn.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1038/s41467-017-02502-3

10.1038/nrmicro.2017.99

10.1002/adma.201801808

10.7150/thno.49008

10.1021/acsnano.6b05810

10.1016/j.jconrel.2020.09.014

10.1021/jacs.8b03575

10.1021/acsnano.9b05493

10.1021/acsnano.0c00269

10.34133/2020/9426453

10.1038/nature12790

10.1021/acsnano.7b07496

10.1021/acsnano.7b04731

10.1002/adma.201706831

10.1002/ange.201905645

10.1126/sciadv.aav5490

10.1002/adma.201905994

10.1021/ar300361m

10.1002/anie.202000947

10.1021/acsami.8b15540

10.1002/smll.201901834

10.1021/acsami.9b11238

10.1002/adma.202002246

10.1002/adma.201800180

10.1038/s41565-019-0373-6

10.1021/acsnano.9b05075

Huo M., 2019, ACS Nano, 13, 2643

10.1038/s41467-019-14199-7

10.1002/anie.202008868

10.1002/ange.202017152

10.1002/ange.201813994

10.1021/jacs.7b11114

10.1002/anie.201805664

10.1021/jacs.8b08714

10.1002/adma.201701683

10.1002/anie.201510031

10.1002/adma.201904011

10.1021/acsnano.0c05255

10.1021/acsami.7b17916

10.1002/adma.201805919

10.1002/anie.201904751

10.1021/acsnano.8b01893

10.1021/jacs.7b05130

10.1002/anie.201908289

10.1002/adfm.201900518

10.1021/acs.jpclett.0c00287

10.1016/j.biomaterials.2016.12.011

10.1002/adhm.201800103

10.1038/s41467-020-20547-9