通过响应pH的半孔性二氧化纳米颗粒传递性D-氨酸,以有效抑制细菌
Zhumiao Ye1, Jing Qian1, Jianhao Zhang1
1National Center of Meat Quality & Safety Control, College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China.
Journal of microbiological methods
|June 29, 2023
概括
装有D-氨酸和经过Polyethyleneimine修改的半孔性二氧化纳米材料表现出pH响应的抗菌活性. 这种新材料有效地对抗多种耐药细菌,没有观察到对人体细胞的细胞毒性.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 抗菌研究 抗菌研究
背景情况:
- 多重耐药性需要新的抗菌策略.
- 半孔二氧化纳米材料 (MSN) 为药物输送提供了多功能平台.
- 对抗微生物药物的可控释放对于有效性和安全性至关重要.
研究的目的:
- 开发适应pH值的半孔二氧化纳米材料,用于针对性的抗菌疗法.
- 研究D-cysteine装载和PEI修饰的MSN (D@MSNs-P) 的抗菌疗效和生物相容性.
- 探索促进抗微生物活性的协同效应.
主要方法:
- 合成具有受控粒子 (60 nm) 和孔隙 (7.9 nm) 大小的MSNs.
- 加载D-氨酸 (D-Cys) 和表面修饰用聚乙烯胺 (PEI) 来产生D@MSNs-P.
- 评估pH依赖的D-Cys释放动力学 (pH 5-7).
- 对大肠杆菌,黄金杆菌,肠道杆菌和L. monocytogenes的广泛抗菌活性的评估.
- 对HepG2细胞进行细胞毒性测试.
主要成果:
- D@MSNs-P在较低的pH (5) 和较高的pH (6-7) 相比,显示了显著更快的D-Cys释放.
- 在pH值5:99%的E. coli,99.8%的S. aureus,98.1%的S. enteritidis和96.2%的L. monocytogenes. 抗菌效率是异常高的.
- 抗菌活性明显超过了纯D-Cys,MSNs,D@MSNs和PEI的抗菌活性.
- 在0.4-12.8毫克/毫升的度范围内,没有观察到D@MSNs-P对HepG2细胞的细胞毒性;在更高度时,甚至促进了细胞增殖.
- MSN结构和性D-Cys之间的协同效应有助于增强抗菌性质.
结论:
- D@MSNs-P代表了可控抗微生物应用的有希望的pH响应纳米材料.
- 开发的材料提供了一种潜在的解决方案,可以对抗多种耐药细菌.
- 良好的生物相容性和有针对性的释放机制凸显了其治疗用途的潜力.
