近红外II激光增强氧化生成空洞铜单原子纳米酶,用于有效治疗细菌感染

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 纳米技术纳米技术
• 传染性疾病 传染性疾病

背景情况:

• 耐多药性细菌感染对全球健康构成重大威胁.
• 控制释放的过氧酸 (ONOO-) 显示出对抗菌应用的希望.
• 现有的抗菌材料缺乏有效的ONOO-控制释放能力.

研究的目的:

• 设计和合成一种新型纳米酶,以高效地产生ONOO和控制释放.
• 评估开发的纳米酶对抗甲素耐药黄金葡萄球菌 (MRSA) 的抗菌疗效.
• 研究ONOO-在治疗MRSA相关的伤口感染和促进愈合方面的治疗潜力.

主要方法:

• 设计了具有氧化酶模拟性质的空洞铜单原子纳米酶 (Cu HSAz).
• Cu HSAz被充满了氧化 (NO) 供体BNN6,从而产生了Cu HSAz@BNN6.
• 近红外II (NIR-II) 激光照射触发了NO和超氧化 (O2 •-) 的同时释放,通过级联反应导致ONOO-形成.
• 对抗MRSA和促进伤口愈合的抗菌活性在体外和体内被评估.

主要成果:

• 在 NIR-II 激光照射下,Cu HSAz@BNN6 证明了高效的 ONOO-生成.
• ONOO-对MRSA表现出显著的抗菌活性,抑制了细菌的生长和活性.
• 使用ONOO的治疗有效地治疗了MRSA相关的伤口感染,并加速了伤口愈合.
• 机制研究显示,ONOO-损害细菌膜,破坏新陈代谢,耗尽谷,并导致DNA破裂.

结论:

• 开发的Cu HSAz@BNN6纳米酶作为受控的ONOO-释放的有效载体.
• ONOO-对MRSA具有强大的抗菌作用,对伤口感染具有治疗潜力.
• 这种方法为对抗多药耐药细菌感染提供了一个有希望的策略.