通过酸性激活的聚合和积累自我补充的zwitterionic装饰的金纳米颗粒用于光热生物膜消除
Zhuo-Ran Yang1, Huimin Qin1, Jing-Wen Fan2
1Hubei Engineering Research Center for Biomaterials and Medical Protective Materials, School of Chemistry and Chemical Engineering, Huazhong University of Science and Technology (HUST), Wuhan 430074, China.
Journal of colloid and interface science
|February 8, 2024
概括
这项研究提出了酸性激活黄金纳米粒子 (AuNPs),用于增强光热消除耐药生物膜感染. 这些修改后的AuNP有效地准和破坏酸性环境中的生物膜,提供了一个有希望的新治疗方法.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 纳米技术 纳米技术
- 传染性疾病 传染性疾病
背景情况:
- 耐药生物膜感染是一个重大的临床挑战,往往导致治疗失败.
- 黄金纳米粒子 (AuNPs) 显示了通过光热疗法消除生物膜的潜力,但面临着诸如有限的近红外吸收和缓慢聚合等局限性.
- 开发有针对性的交付和AuNPs的增强聚合对于有效的光热生物膜破坏至关重要.
研究的目的:
- 开发一种酸性激活的金纳米粒子系统,用于增强耐药生物膜的光热消灭.
- 调查自我补充的zwitterionic在酸性生物膜环境中的AuNP积累和聚合中的作用.
- 评估修改后的AuNP在体外和体内对细菌和真菌生物膜的疗效.
主要方法:
- 黄金纳米粒子 (AuNPs) 被修饰为自我补充的zwitterionic (ZP1,ZP2) 修改为pH敏感 (DMA) 或pH不敏感 (SA) 无水化物.
- AuNP@ZP2(DMA) 纳米颗粒被合成并以它们的特性进行表征,包括血液循环,酸性环境中的积累和聚合行为.
- AuNP@ZP2 (DMA) 的光热效应,光声学成像能力和抗微生物/抗生物膜疗效在体外和体内均进行了评估.
主要成果:
- AuNP@ZP2(DMA) 证明了在酸性生物膜微环境中延长血液循环和增强积累.
- 自补配体的静电相互作用促进了AuNP聚合,导致强烈的近红外吸收和有效的光热消除生物膜.
- 修改后的AuNP在体外和体内显示出相对于对照组的光热抗微生物和抗生物膜活性优越.
结论:
- 用酸活性激活的AunPs的分散到聚合过渡增强了它们对抗药物耐药生物膜的积累和光热疗效.
- 开发的AuNP系统提供了一种创新且有效的策略,用于对抗具有挑战性的生物膜感染.
- 这种方法具有显著的潜力,可以改善光热疗法治疗微生物感染.
