作者:严涛 来源:中国科学报 发布时间:2023/8/15 19:15:26
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高效根除耐药细菌及其伤口感染应用研究取得重要进展

 

近日,西北农林科技大学段金友团队在高效根除耐药细菌及其伤口感染应用上取得重要进展,相关成果发表于本领域学术期刊ACS Nano ,西北农林科技大学为该研究的独立完成单位。

由于抗生素的滥用,越来越多的致病性细菌对抗生素产生了耐药性。耐药菌感染被认为是一个主要的公共卫生威胁。亟需开发出“非抗生素”的策略以对抗由耐药菌引起的相关感染。耐药细菌感染的理想治疗不仅需要消除已形成的生物膜,还需要减轻微环境的炎症反应,及时重塑伤口免疫稳态,从而有效加速愈合过程。

针对上述挑战,西北农林科技大学段金友团队受“缺陷增强的光催化性能”和“表面粗糙度可改善细菌捕获”的启发,基于纳米结构单宁酸包被的纤维素纳米晶体杂化物,纳米光敏剂pMBO和聚乙烯醇,构建了CPTB@pMBO水凝胶用于快速消毒和加速耐药菌感染的伤口愈合。CPTB@pMBO水凝胶具有持久的自粘性、高的机械强度和通过形成氢键和可逆的动态硼酸盐键而快速自愈合的能力。由于CPTB@pMBO水凝胶的高光热转换效率,可在可见光照射下从CPTB@pMBO水凝胶中释放出pMBO。由于其丰富的空位和异质结结构、正电荷的粗糙表面,pMBO具有优异的杀菌性能。更关键的是,Bi4MoO9纳米颗粒可以在自然光中发出荧光,使光敏剂分子(纳米片Bi2MoO6)从基态切换到激发态。双光驱动(荧光辅助可见光)光敏剂产生的氧活性物质可进一步与相邻的H2O2和O2反应,产生ROS,用于耐药细菌细胞结构的氧化降解。同时,CPTB@pMBO可以在细菌感染的微环境(低pH和高H2O2)中清除H2O2产生O2,从而缓解缺氧微环境并增强PDT。研究人员阐述了CPTB@pMBO在耐药细菌感染的伤口愈合中的作用机制。

CPTB@pMBO水凝胶的合成示意图及CPTB@pMBO水凝胶协同抗菌治疗和修复细菌感染伤口的机理。(西北农林科技大学供图)

论文的第一作者为王馨翎博士,通讯作者为段金友教授和王建龙教授。该研究得到了宁夏回族自治区重点研发计划项目的资助。

相关论文信息:https://doi.org/10.1021/acsnano.3c02304

 
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