鐵捕獲奈米複合材料對抗細菌生物膜

Mondo 科學 更新 2024-03-04

作者:材料寶箱。

細菌感染是目前最具挑戰性的問題之一,也是臨床感染死亡的主要原因。 在某些營養豐富的環境中,細菌可以在休眠、生化無活性狀態下存活多年,而傳統的抗菌劑**嚴重依賴抗生素,但抗生素無法快速制定針對多重耐藥病原體的對策,最終導致感染和死亡。 因此,迫切需要開發新的方法來對抗創傷性感染中的致病性生物膜。

基於此,吉林大學口腔醫學院、口腔醫院王林南韓高麗大學化學系教授jongseungkim吉林大學電子科學與工程學院教授董彪教授團隊構建了乙個奈米平台,誘使細菌吸收“假鐵”,同時從周圍的細菌環境中提取鐵離子,使病原體餓死。 該研究題為“Breakingiron Homeostasis: Iron Capture Nanocomposites for Fighting Bacterial Biofilm”,發表在Angrew上chem. int. ed.上。

在這項研究中,GA-ct@pncs使用帶正電荷的PAMAMPDs在帶負電荷的表面上捕獲細菌。 它們具有顯著的協同光熱和光動力能力。 然後,與Ga結合的卟啉在輻照後釋放GA離子,誘使細菌吸收,同時通過卟啉環從周圍的細菌環境中提取Fe離子。 這種策略將缺鐵環境強加給細菌,使它們餓死,這被稱為鐵免疫**。 同時,所設計gact@pncs中的PAMAMPDs可以作為監測器,監測細菌中的動態鐵限制。 在轉錄組水平上進一步研究了抗菌機制。 INIT 策略有助於破壞鐵硫簇代謝、TCA 迴圈和 ATP 代謝。

示意圖1GA-ct@p NCS的形成(左)和抗菌機制(右)。

圖1GA-CT和GA-ct@p的合成和表徵。

圖2評估光熱、光動力和有限元感測效應。

圖3Ga-ct@p NCS的抗生物膜特性。

圖4DFT計算結果彙總。

圖5GA-ct@p處理的大腸桿菌的RNA序列分析。

圖6Ga-ct@p NCS 可消除體內傷口感染。

總之,INIT驗證了鐵阻斷**對抗細菌感染的第乙個明確機制。 通過對這些動態的全面分析,鐵營養免疫可以揭示GA介導的策略破壞細菌鐵穩態的潛力,從而為細菌感染和未來在傷口癒合中的臨床應用提供廣闊的前景。

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材料寶箱。

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