植入物相关感染的特征是细菌生物膜的形成。目前的治疗方法有各种缺点。具有类酶活性的纳米酶可以产生剧毒物质来杀死细菌并去除生物膜,而不会引起耐药性。然而,目前的单金属纳米酶很难在复杂的生物膜环境中发挥良好作用。因此,开发具有高效多酶活性的多金属纳米酶至关重要。
于此,通过煅烧成功合成了具有过氧化物酶 (POD)、谷胱甘肽氧化酶 (GSH-Px) 和过氧化氢酶 (CAT) 活性的双金属纳米酶 ZnO-CuS 纳米花,并将其装入 F127 水凝胶中用于治疗植入物相关感染。
ZnO-CuS 纳米花结合细菌的能力是有效抗菌活性的关键。此外,含有 H2O2 的 ZnO-CuS 纳米花会破坏 MRSA 的代谢,包括精氨酸合成、核苷酸切除修复、能量代谢和蛋白质合成。已证明 ZnO-CuS/F127 水凝胶与 H2O2结合可有效清除生物膜感染,并促进 M1 巨噬细胞转变为 M2 修复表型巨噬细胞,用于治疗小鼠植入物感染。
此外,ZnO-CuS/F127 水凝胶具有良好的生物安全性,其毒性可忽略不计。ZnO-CuS/F127 水凝胶为治疗植入物相关感染提供了一种有前途的生物医学策略,凸显了双金属纳米酶在临床应用中的潜力。
参考文献:
Y. Sun, W. Zhang, Z. Luo, C. Zhu, Y. Zhang, Z. Shu, C. Shen, X. Yao, Y. Wang, X. Wang, ZnO-CuS/F127 Hydrogels with Multienzyme Properties for Implant-Related Infection Therapy by Inhibiting Bacterial Arginine Biosynthesis and Promoting Tissue Repair. Adv. Funct. Mater. 2024, 2415778.
https://doi.org/10.1002/adfm.202415778