图1. 软硬纳米平台递送机制示意图。
生物膜是一个复杂多样的细菌群落，由细菌簇包裹在细胞外聚合物物质（EPS）中形成，其中包括蛋白质、外源多糖和细胞外DNA。这种独特的结构显著阻碍了抗菌剂的渗透。除了EPS形成的物理障碍外，生物膜的微环境还引入了如病原因子浓度增加、低氧条件和pH值降低等化学障碍，增加了治疗的复杂性。近期研究发现，柔性介孔有机硅纳米颗粒因其较低的杨氏模量而显著提高了抗肿瘤治疗效果，这得益于它们在血液中的改善循环以及在肿瘤中的优越积累和穿透能力。然而，这些柔性纳米颗粒穿透细菌生物膜并有效输送治疗剂的潜力尚未得到研究。南京大学的牟永斌教授、董衡医师和南京邮电大学的滕兆刚教授团队合作开发了一种柔性介孔有机硅纳米平台，通过光动力和光热疗法改善抗菌治疗。这些纳米颗粒显示出比硬纳米颗粒更优的穿透能力，从而提高了治疗效果。通过改善ICG和过氧化氢酶的递送，有效缓解生物膜的缺氧环境，并增强了光敏剂在生物膜内的渗透，显著提高了光抗菌治疗的效果，展示了巨大的潜力来对抗与细菌生物膜相关的感染。
图2. 体外硬介孔硅MONs和软介孔硅SMONs在MRSA生物膜中的渗透。(a) MONs和SMONs与生物膜共同孵育4小时后在MRSA生物膜中的渗透示意图。(b) 与MONs和SMONs（Cy5.5：10 μg/mL 修饰材料）在MRSA生物膜渗透的3D 共聚焦荧光图像。绿色荧光显示来自MRSA生物膜，红色荧光来自Cy5.5。(c) MONs-Cy5.5和SMONs-Cy5.5在MRSA生物膜中的渗透深度。(d) MRSA生物膜的共聚焦荧光图像和 (e) 在不同厚度（0、5和10微米）下与生物膜共同孵育4小时后的Cy5.5荧光强度。
董衡，主治医师，现就职于南京大学医学院附属口腔医院种植科。长期从事纳米材料设计与免疫调控领域的相关研究工作。累计发表SCI论文49篇，h 指数19, 累计总引用次数达1128频次。发表SCI论文其中包括Adv. Funct. Mater. (1篇), Adv. Sci. (2篇), ACS Nano (1篇), Nano Today (2篇)，Chem. Eng. J.(1篇)，Small (3篇), Nat. Com. (1篇), Sci. Adv. (1篇), J. Nanobiotechnol. (2篇), Adv. Health. Mater. (3篇) 等多篇IF > 10的高水平SCI论文。近五年主持或参与了10项国家级、省部级科研项目。担任中华口腔医学口腔生物医学专业委员会、口腔口腔材料专业委员会青年委员及多本SCI期刊的审稿人。
本研究得到了国家自然科学基金（82301104、81971675 和 22275099）、江苏省自然科学基金（BK20230160）、江苏省重点研发计划（BE2020629）、南京大学医学院附属医院南京口腔医院“3456”青年人才培养计划（0222R212）以及南京邮电大学有机电子与信息显示国家重点实验室项目（GDX2022010014）、南京口腔疾病临床研究中心项目（2019060009）的资助。
