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原文链接：10.1039/d4ob01748j
已报道了一种可被兼性厌氧菌原位诱导的超分子自由基组装体，其用于选择性近红外 (NIR) 光热抗菌作用。
近日，武汉科技大学刘思敏团队报道了一种水溶性二氮杂芘衍生物 (DAPNP) 的合成，该衍生物可被兼性厌氧菌（如大肠杆菌或金黄色葡萄球菌）原位引发成相应的自由基。葫芦[10]脲 (CB[10]) 的引入改变了二氮杂芘自由基阳离子的堆积模式，导致其特征吸收峰从可见光区红移至近红外区。在 660 nm 激光辐照下，原位诱导的超分子自由基组装体表现出优异的光热转化特性，并实现高效的抗菌活性（高达 98%）。而需氧芽孢杆菌很难原位诱导二氮杂芘自由基阳离子的形成并在光照下保持良好的活性。此外，DAPNP@CB[10]表现出良好的生物相容性，作为智能光热材料在抗菌应用方面具有巨大的潜力。相关研究成果发表于《Org. Biomol. Chem.》上。
图文解析
方案1 (A) 超分子组装体（DAPNP@CB[10]）的化学结构。(B) DAPNP@CB[10] 对兼性厌氧大肠杆菌而非需氧枯草芽孢杆菌具有高选择性的光热治疗示意图。
图 1 化合物 DAPNP 的 (A) HOMO–LUMO 间隙和 (B) 电势。298 K 时在 H2O 中加入 CB[10] 后 DAPNP 的 (C) UV-Vis 和 (D) 荧光光谱（[DAPNP] = 40 μM）。
图2. 添加 Na2S2O4 溶液对 (A) DAPNP 和 (B) DAPNP@CB[10] 还原过程的紫外-可见吸收光谱（插图：用 Na2S2O4 还原的样品图像）（[DAPNP] = 80 μM）。(C) 在 Na2S2O4 存在下，DAPNP 和 DAPNP@CB[10] 溶液在辐射下的加热曲线。(D) DAPNP 和 DAPNP@CB[10] 与不同细菌共培养的 Zeta 电位。
图3. 与（A）大肠杆菌和（B）枯草芽孢杆菌共培养后样品的光学照片。（C）与不同细菌共培养后 DAPNP 或 DAPNP@CB [10] 的紫外可见光谱。（D）与不同细菌共培养后 DAPNP@CB[10] 的 EPR 光谱。
图4 在 660 nm 激光（[DAPNP] = 0.2 mM）照射下，存在（A）大肠杆菌和（B）枯草芽孢杆菌的样品溶液的温度图像。
图5. 有或无660 nm激光照射时大肠杆菌(A)和枯草芽孢杆菌(C)用PBS、DAPNP或DAPNP@CB[10]处理后形成的菌落照片。在有或无660 nm激光照射时(B)用PBS、DAPNP或DAPNP@CB[10]处理后不同细菌的CFU比例。
图6. 在有或没有 660 nm 激光照射的情况下用 PBS、DAPNP 或 DAPNP@CB[10] 处理的不同细菌的 SEM 图像；比例尺=1 μm。
图7与 0.2 mM DAPNP 和 DAPNP@CB[10] 孵育 12 小时的 3T3 细胞的荧光图像；比例尺 = 50 μm。
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