素离子调制的金属有机框架,具有增强的纳米酶活动,用于细菌生物膜破坏
Tianjin Ge1, Renfei Wu1, Tianrong Yu1
1Institute of Functional Nano & Soft Materials (FUNSOM), Jiangsu Key Laboratory for Carbon-Based Functional Materials & Devices, Joint International Research Laboratory of Carbon-Based Materials and Devices, Soochow University, 199 Ren'ai Rd, Suzhou 215123, Jiangsu, P. R. China. jliu@suda.edu.cn.
Nanoscale
|March 27, 2025
概括
新的纳米酶通过增强氧化酶活性来对抗细菌生物膜. 用化离子调制的ZIF-L MOF含有洛昆,具有强大的抗菌作用,并在体内促进伤口愈合.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 抗生素耐药性需要针对细菌感染的新策略.
- 细菌生物膜由于其固有的耐药性而带来了重大挑战.
- 金属有机框架 (MOF) 为催化应用提供可调节的特性.
研究的目的:
- 开发具有增强催化活性的新型纳米酶,用于对抗细菌生物膜.
- 为了研究化离子调制对ZIF-L MOF晶体面和氧化酶活性的影响.
- 在体外和体内评估含有叶绿素的ZIF-L MOFs (Ch@ZIF-L) 对金黄色葡萄球菌生物膜的疗效.
主要方法:
- 合成了ZIF-L MOFs,使用化离子调制晶体面.
- 在修改后的ZIF-L MOF上加载了,从而产生了Ch@ZIF-L.
- 在不同pH值下评估ZIF-L-H-Cl的氧化酶活性.
- 评估了诺基因释放动力学及其对细菌DNA和EPS的影响.
- 在体外和体外模型中确定了Ch@ZIF-L的抗菌疗效和生物相容性.
主要成果:
- 六角ZIF-L (ZIF-L-H-Cl) 呈现出显著增强的氧化酶活性.
- Ch@ZIF-L-H-Cl有效释放了诺基因,破坏了细菌生物膜DNA和EPS.
- 通过ZIF-L-H-Cl的单片氧的催化生成显示出强大的抗菌作用.
- 在测试度下,Ch@ZIF-L没有对正常细胞或血液溶解产生细胞毒性.
- 在体内研究显示,S. aureus生物膜感染的小鼠的伤口面积减少了85%,并迅速恢复.
结论:
- ZIF-L MOFs的化离子调制增强了抗击细菌生物膜的氧化酶活性.
- Ch@ZIF-L-H-Cl是一种有前途的纳米酶,用于治疗细菌生物膜感染,副作用最小.
- 开发的纳米酶策略为抗生素耐药性日益增长的挑战提供了潜在的解决方案.
