细菌感染的化学光热疗法使用金属有机框架集成的聚合物网络涂层
Lulu Yu1, Huajun Wu1, Gnanasekar Sathishkumar1
1BRICS Joint Laboratory on Biomedical Materials, School of Materials and Energy, Southwest University, Chongqing 400715, P. R. China. xulq@swu.edu.cn.
Journal of materials chemistry. B
|August 22, 2024
概括
这项研究开发了一种新型的纳米复合材料涂层,使用黄金纳米棒 (AuNRs) 和黄素 (CUR) 在植物酸 (PA) -ε-聚氨酸 (Ply) 网络上的焦化物伊米达酸框架-8 (ZIF-8) 纳米颗粒中. 这种多模式涂层为生物医学应用提供了联合化疗和光热抗菌效应.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 传染病研究 传染病研究
背景情况:
- 细菌感染对生物医学设备构成重大威胁.
- 开发有效的抗菌表面修饰对于患者安全至关重要.
- 现有的治疗方法经常面临诸如抗生素耐药性等挑战.
研究的目的:
- 创建一个多功能纳米复合材料涂层,具有多模式的抗菌能力.
- 研究化疗剂和光热剂的协同作用.
- 为了评估生物医学应用的涂层的有效性和生物相容性.
主要方法:
- 采用一阶段的表面修饰策略,将黄金纳米棒 (AuNR) 和黄素 (CUR) 封装的化石模酸框架-8 (ZIF-8) 纳米颗粒 (AZC) 沉积到植物酸 (PA) -ε-聚氨酸 (Ply) 网络涂层上.
- 评估了AZC-PA-Ply网络涂料在聚甲基 (PDMS) 基板上的物理化学和抗菌特性.
- 进行了体外和体内研究,以评估抗菌疗效和生物相容性.
主要成果:
- AZC-PA-Ply网络涂层显示离子和CUR的持续释放,提供化疗抗菌作用.
- 嵌入的AuNR表现出高效的光热转换,在近红外 (NIR) 激光照射时导致细菌的剥离.
- 这些涂层显示出结合的抗菌化疗和光热治疗效果,破坏了细菌膜完整性和细胞功能.
- 在体内研究证实了在植入物模型中有效预防细菌感染和良好的生物相容性.
结论:
- 开发的AZC-PA-Ply网络涂层提供了一个有前途的多模式抗菌平台.
- 这一策略通过协同作用的治疗机制有效地消除了传染性细菌病原体.
- 这些涂料显示出在生物医学设备中广泛应用的潜力,以防止感染.
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