铁捕获纳米复合材料对抗细菌生物膜

小夏 科学 更新 2024-03-04

作者:材料宝箱。

细菌感染是目前最具挑战性的问题之一,也是临床感染死亡的主要原因。 在某些营养丰富的环境中,细菌可以在休眠、生化无活性状态下存活多年,而传统的抗菌剂**严重依赖抗生素,但抗生素无法快速制定针对多重耐药病原体的对策,最终导致感染和死亡。 因此,迫切需要开发新的方法来对抗创伤性感染中的致病性生物膜。

基于此,吉林大学口腔医学院、口腔医院王林韩国高丽大学化学系教授jongseungkim吉林大学电子科学与工程学院教授董彪教授团队构建了一个纳米平台,诱使细菌吸收“假铁”,同时从周围的细菌环境中提取铁离子,使病原体饿死。 该研究题为“Breakingiron Homeostasis: Iron Capture Nanocomposites for Fighting Bacterial Biofilm”,发表在Angrew上chem. int. ed.上。

在这项研究中,GA-ct@pncs使用带正电荷的PAMAMPDs在带负电荷的表面上捕获细菌。 它们具有显着的协同光热和光动力能力。 然后,与Ga结合的卟啉在辐照后释放GA离子,诱使细菌吸收,同时通过卟啉环从周围的细菌环境中提取Fe离子。 这种策略将缺铁环境强加给细菌,使它们饿死,这被称为铁免疫**。 同时,所设计gact@pncs中的PAMAMPDs可以作为监测器,监测细菌中的动态铁限制。 在转录组水平上进一步研究了抗菌机制。 INIT 策略有助于破坏铁硫簇代谢、TCA 循环和 ATP 代谢。

示意图1GA-ct@p NCS的形成(左)和抗菌机制(右)。

图1GA-CT和GA-ct@p的合成和表征。

图2评估光热、光动力和有限元传感效应。

图3Ga-ct@p NCS的抗生物膜特性。

图4DFT计算结果汇总。

图5GA-ct@p处理的大肠杆菌的RNA序列分析。

图6Ga-ct@p NCS 可消除体内伤口感染。

总之,INIT验证了铁阻断**对抗细菌感染的第一个明确机制。 通过对这些动态的全面分析,铁营养免疫可以揭示GA介导的策略破坏细菌铁稳态的潜力,从而为细菌感染和未来在伤口愈合中的临床应用提供广阔的前景。

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材料宝箱。

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