【摘 要】
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细菌感染是阻碍伤口愈合的主要因素,虽然临床上使用抗生素可以应对细菌感染。但是,滥用抗生素使得细菌耐受性和耐药性不断提高,甚至产生超级细菌,从而使细菌感染成为巨大的公共卫生风险。因此,探索对抗细菌感染的非抗生素替代策略变得尤为关键。纳米酶是指在相关生理条件下遵循酶动力学,能够催化酶底物转化为产物的纳米级人工模拟酶,由于易制备、低成本和高稳定性等特点而受到人们的广泛关注。基于此,本课题构建了一种具有良
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细菌感染是阻碍伤口愈合的主要因素,虽然临床上使用抗生素可以应对细菌感染。但是,滥用抗生素使得细菌耐受性和耐药性不断提高,甚至产生超级细菌,从而使细菌感染成为巨大的公共卫生风险。因此,探索对抗细菌感染的非抗生素替代策略变得尤为关键。纳米酶是指在相关生理条件下遵循酶动力学,能够催化酶底物转化为产物的纳米级人工模拟酶,由于易制备、低成本和高稳定性等特点而受到人们的广泛关注。基于此,本课题构建了一种具有良好光热转化能力和光增强类过氧化物酶（POD-like）催化活性的铁掺杂碳点纳米酶（Fe-CDs）。利用Fe-CDs在近红外（NIR）激光照射下产生的温和热量和催化产生的大量活性氧（ROS）高效协同杀伤细菌,并成功应用于皮肤伤口表面的抗菌治疗和促进伤口愈合。研究内容如下:（1）通过一锅煅烧法构建了超小尺寸铁掺杂碳点（Fe-CDs,～3 nm）纳米酶,Fe掺杂改进后的结构和超小尺寸暴露出的活性位点使Fe-CDs能够高效催化过氧化氢（H2O2）分解产生羟基自由基（·OH）;在NIR激光照射下,Fe-CDs具有吸收光能转换为热能的特性,同时,光热效应使得Fe-CDs催化产生·OH的能力得到增强。（2）通过稀释涂布平板法、荧光染色法等对Fe-CDs体外抗菌性能进行系统性评估,其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌表现出高抑菌率,分别为99.85%和99.68%。（3）通过MTT法对Fe-CDs的细胞毒性进行评估,Fe-CDs对NIH-3T3细胞无明显毒性,且能促进NIH-3T3细胞增殖,具有良好的生物相容性;构建细菌感染伤口模型,通过免疫组化和免疫荧光染色实验探索Fe-CDs在动物水平的抗菌和促进伤口愈合作用,证明伤口的高效愈合与Fe-CDs纳米酶介导的治疗方式带来的预防感染和促进成纤维细胞增殖作用相关。Fe-CDs的双功能策略为良好生物相容性非抗生素纳米材料进行抗菌治疗和促进伤口愈合应用提供很好的借鉴作用,展现出广阔的应用前景。
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