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 tắtCác 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.
