電子傳遞會在多種催化反應和生理活動中發揮重要作用。電子傳遞過程的改變會影響催化效率，進而干擾生理代謝過程。有鑒于此，華中科技大學譚磊研究員、北京大學吳水林教授和湖北大學劉想梅教授設計了一種超聲(US)激活的壓電響應性異質結(PCN-222-BTO，PCN：多孔配位網絡)，該異質結可以在US刺激下改變非生物和非生物-生物界面的電子傳遞路徑，從而產生快速(15 min)、高效的（99.96%）殺菌效果。
本文要點：
（1）US能夠誘導BTO發生極化以產生內置電場，從而促進在PCN-222-BTO界面上激發的從PCN-222到BTO的電子轉移，以提高活性氧(ROS)的產生水平。研究發現，在MRSA-BTO界面上，從細菌膜到BTO的生物電子傳遞也會被有效激活。
（2）實驗結果表明，該抗菌模式會導致MRSA中核糖體、DNA和ATP合成相關基因發生下調，而細胞膜和離子轉運相關基因則會由于ROS的協同損傷作用和細菌電子傳遞鏈紊亂發生上調。綜上所述，該研究構建的US響應性雙界面系統能夠對MRSA感染的骨髓炎模型表現出良好的治療效果，其性能也優于臨床萬古霉素治療。
Yi Yu. et al. Ultrasound-Induced Abiotic and Biotic Interfacial Electron Transfer for Efficient Treatment of Bacterial Infection. ACS Nano. 2023
DOI: 10.1021/acsnano.3c03858
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c03858
