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Aggregate 鼓励打破学科藩篱，实现研究范式转移，在更高的结构层次上探索更复杂的系统和过程。
文章信息
通讯作者：于晓巍（上海市第六人民医院），刘彦男（上海交通大学），单浩杰（上海市第六人民医院）
作者：杨凌凯，杜颖，尹孚力，单浩杰*，刘彦男*，周永丰，于晓巍*
Keywords：
Anti-biofilm
Bacterial biofilm infections
Chemodynamic therapy
Cuproptosis
Tissue repair
原文链接：
https://doi.org/10.1002/agt2.685
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文章简介
细菌生物膜是一类由细胞外聚合物质 (EPS) 包裹的薄而耐药的细菌层，它对免疫攻击和抗生素具有高度的抵抗力，能够使细菌对抗生素的耐药性增加10-1000倍，并阻碍组织修复。根据美国国立卫生研究院的数据显示，高达80%的人类细菌感染是由这些难以治愈的生物膜引起。因此，创面和植入物上的细菌生物膜感染 (BBI) 是临床上的重要挑战。在临床实践中，机械或手术切除感染组织 (即清创) 是常用的治疗BBI的方法。然而，在清创后，局部生物膜的破坏可能会释放大量细菌，增加急性炎症或深层组织感染的风险。
近期开发的基于治疗策略的纳米系统，如光热疗法 (PTT)，光动力疗法 (PDT)和化学动力疗法 (CDT)，在根除BBI中的弹性生物膜方面显示出很好的前景。例如，PTT可以产生可控的高温，在不产生耐药性的情况下有效地消灭细菌。PDT和CDT利用活性氧 (ROS) 的抗菌和抗生物膜特性，破坏细菌的结构完整性，释放细胞内细菌物质。然而，由于单一治疗方法的局限性，亟需开发整合多种纳米治疗策略，以实现更为高效的生物膜治疗效果。此外，细菌铜中毒样死亡 (BCD) 利用铜离子作为抗菌剂，通过破坏DNA，有效对抗革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌以及真菌。
本文报道了一种负载铜离子的自组装锌卟啉聚合物 (Cu-PPS)，显示出PTT、 CDT和BCD三重协同抗BBI生物膜治疗效果。Cu-PPS光热效率高达51.06%，可促进PTT过程中铜离子的释放，从而提高CDT和BCD的效果，促进生物膜的消除，破坏细菌代谢，加速组织再生。(图1)
图1. Cu-PPS三重协同抗细菌生物膜感染示意图
在体外激光照射下，Cu-PPS对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 (MRSA) 和广谱产β-内酰胺酶大肠杆菌 (ESBL E. coli) 形成的生物膜均具有超过99%的杀灭效率和高达93.32%的抗生物膜率，有效解决了单模治疗的局限性。此外，Cu-PPS促进了人脐静脉内皮细胞 (HUVECs) 的增殖和迁移，有助于伤口组织修复，对抗生物膜感染。通过耐药细菌诱导的小鼠创面感染模型，本文证实了Cu-PPS具有生物安全性，并通过其三重协同机制有效促进伤口愈合，同时消除细菌生物膜。因此，Cu-PPS代表了一种新型生物材料，具有对抗生物膜感染和促进组织修复的卓越能力，为临床治疗难治性生物膜感染提供了有前景的策略。
以上研究论文以“Copper-infused zinc porphyrin supramolecular polymersomes for triple synergistic combat against wound bacterial biofilm infections”为题发表于 Aggregate 期刊，论文第一作者为上海市第六人民医院的杨凌凯博士和尹孚力博士以及上海交通大学硕士生杜颖，通讯作者为上海市第六人民医院的于晓巍教授、单浩杰博士以及上海交通大学的刘彦男副教授。
（Aggregate 2024, e685. https://doi.org/10.1002/agt2.685）
通讯作者
于晓巍，主任医师，上海交通大学博士生及博士后导师，上海市第六人民医院骨科副主任兼临港院区骨科主任。上海市优秀学科带头人，上海自由贸易试验区“临港英才”、“临港工匠”。现任中国老年保健协会健康中国行动推进工作委员会副主任委员，国际矫形与创伤外科学会 (SICOT) 中国部创伤学会委员, 中国医疗保健国际交流促进会创伤学会委员, 中华医学会创伤学分会青年委员, 中华医学会骨科学分会运动医学学组青年委员, 中华医学会医学工程学分会数字骨科学组工作委员会委员, 白求恩公益基金会老年髋部骨折专业委员会委员，上海市医学会骨科专科分会委员，上海市医学会创伤专科分会委员。主持国家自然科学基金面上项目四项，及上海市自然科学基金等二十余项。以第一作者或通讯作者发表SCI论文四十余篇。授权中国专利二十九项、美国专利两项；软著一项；专著八部。
刘彦男，上海交通大学化学化工学院长聘 (教轨) 副教授，国家海外高层次引进青年人才，博士生导师。博士毕业于上海交通大学，先后在加拿大国立科学研究中心、德国德累斯顿工业大学、德国微结构物理马普所等从事博士后研究。主持国家自然科学基金面上项目、上海交通大学医工交叉重点项目等，主要研究方向为聚合物合成和超分子光化学。总计发表论文超过40篇，其中以第一作者 (含共一) 或通讯作者在 Nat. Commun. (2 篇)，Angew. Chem. (4 篇)，Adv. Mater. (2 篇)，Nano Lett. (2篇) 等杂志发表论文, 获得授权中国发明专利9项。
个人主页：https://scce.sjtu.edu.cn/teachers/3700.html
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1. 温州医科大学李圆凤副研究员/刘勇研究员/肖健研究员/胡晓丽团队：微环境自适应纳米诱饵协同促进细菌生物膜感染糖尿病慢性伤口愈合级联
2. 福州大学李兴淑&韩国梨花女子大学Juyoung Yoon：高水溶性超分子酞菁共组装用于增强光声成像引导下的光动力-光热协同疗法
3. 广西师范大学沈星灿教授/蒋邦平教授/梁宏教授团队：二价阴离子驱动溶菌酶凝胶化的普适性策略及其免疫记忆抗糖尿病伤口感染复发
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