锰基纳米酶协同光热治疗细菌感染

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由于抗生素的滥用,多重耐药(MDR)细菌不断出现对当下的抗生素治疗带来了极大的挑战,迫切需要开发一种新型的抗生素替代抗菌药物。近年来,纳米酶因其低成本、高稳定性、不易引起耐药性等优点,已逐步发展成新一代的抗菌剂。这里,我们制备了一种锰掺杂的多巴胺衍生的中空碳球(MnOx/HNCS),作为纳米酶催化剂及光热剂,用于MDR细菌感染的伤口治疗。MnOx/HNCS表现出类氧化酶(OXD)与类过氧化物酶(POD)活性,在类OXD活性的作用下,催化氧气生成超氧阴离子,随后,在酸性环境中进一步被转化为过氧化氢,最终在类POD活性催化下,生成羟基自由基,实现自身级联酶反应。此外,由于其锰氧化物-石墨碳异质结构提高了电子传输速率,在近红外激光辐照下,MnOx/HNCS的类酶活性显著增强。MnOx/HNCS在近红外激光辐照下还表现出稳定、优良的光热效应。基于其光热和光增强类酶活性的协同作用,在体外实验中,MnOx/HNCS联合光疗对MDR细菌表现出优异的杀菌效果。在体内治疗中,MnOx/HNCS联合光疗对耐药细菌感染的伤口也具有较好的治疗效果。该治疗策略可通过促进细胞外基质的沉积与表皮再生,进而加快伤口愈合。综上,该光响应型多功能治疗平台为广谱、高效抗菌开辟了新思路。
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