光动态抗菌纳米纤维,可通过N,S-化碳量子点进行调节的亲和抗氧化活性,用于角膜组织工程

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 眼科治疗学 眼科治疗学
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 抗生素耐药性是治疗眼部感染的主要威胁.
• 电芯外纳米纤维为眼科药物输送和组织工程提供了一个有前途的平台.
• 开发结合抗菌性质和生物相容性的材料对于眼部应用至关重要.

研究的目的:

• 为了创建核心纳米纤维功能化与N,S-doped碳量子点 (CQDs) 用于治疗抗生素耐药的眼睛感染.
• 为了研究N,S-doped CQDs的可切换光的氧化还原行为,用于光动力学抗菌作用和细胞保护.
• 评估这些功能化纳米纤维作为眼科医学生物适应性平台的潜力.

主要方法:

• 聚烯酸 (PCL) -聚烯酸 (PVP) 核心外纳米纤维的制造.
• 纳米纤维与N,S合碳量子点 (CQD) 的功能化.
• 使用X射线光电子光谱学 (XPS),里埃变换红外光谱学 (FT-IR) 和UV-Vis光谱学进行了表征.
• 在照明下对反应性氧物种 (ROS) 生成的评估.
• 对抗大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌活性的评估.
• 在黑暗中测量激素清除活性和纤维细胞活力.

主要成果:

• 经过N,S合的CQD显示了狭窄的带隙 (3.14 eV) 和适合的价值带能量,用于在照明时生成超氧化物.
• 照明的纳米纤维显著减少了大肠杆菌 (90%) 和金黄色杆菌 (80%) 种群.
• 在黑暗中,CQD显示了高达90%的根基清除活性,提高了纤维细胞活力的35%.
• 发现光可以增强CQD对细菌膜的粘附,促进ROS介导的无活化.
• 这些CQD显示了高量子产量 (50%) 和蓝色光,表明了成像的潜力.

结论:

• 用N,S-dopedCQDs修改的核心纳米纤维为眼部感染的光动力抗菌疗法提供了一个新的平台.
• 该材料在光线下有效杀死细菌,同时提供细胞保护,并在黑暗中促进组织再生.
• 这种生物适应性方法为传统抗生素提供了一个有希望的替代品,用于对抗耐药眼病原体.
• 抗菌作用和细胞保护的双重功能突显了先进的眼科治疗的潜力.