Adv. Mater. 基于等离子体超分子纳米酶用于协同治疗感染性糖尿病创伤

文摘   2024-11-05 04:53   美国  
糖尿病创伤是糖尿病的严重并发症之一,因高血糖、细菌感染及持续性炎症而导致,现有抗生素治疗可能引发多重耐药菌。本研究设计并合成了一种基于双金属仿生纳米酶的生物苍耳 (GNR@CeO2@GNPs),通过在金纳米棒(GNR)上沉积刺状二氧化铈(CeO2)和金纳米粒子(GNPs),用于治疗糖尿病创面。该材料的等离子体增强纳米酶催化及自级联反应显著提高了整体治疗效果。通过葡萄糖激活及808 nm激光照射,该材料捕获光子并促进电子的转移,具有显著的抗菌和抗生物膜效果,能够减轻炎症、促进胶原沉积及血管生成,加速伤口愈合。该研究为开发无需抗生素的协同治疗感染性糖尿病创伤的纳米酶提供了新的思路。

图1. GNR@CeO2@GNPs合成及生物应用

图2. 纳米材料表征

图3. 体内抗菌促伤口愈合

创新点总结

  1. 双金属仿生纳米酶设计:通过将刺状的CeO2壳层和GNPs沉积在GNR纳米天线上,构建了基于双金属仿生纳米酶的生物苍耳,用于无抗生素的糖尿病创伤治疗。

  2. 等离子体增强催化作用:GNR@CeO2@GNPs的催化性能通过等离子体增强,实现了葡萄糖激活的两步级联酶模拟催化反应,大幅提升了抗菌效率。

  3. 协同多模态治疗:结合光热疗法和活性氧自由基生成,解决了单一光热疗法抗菌效率低的问题,显著提高了对耐药细菌和生物膜的抑制效果。

  4. 促进伤口愈合:该材料通过消耗局部葡萄糖、清除活性氧和促进血管新生,有效加速糖尿病创伤的愈合过程,表现出显著的抗炎、促胶原沉积和再上皮化能力。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202411194

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