植入物相關感染的特征是細菌生物膜的形成。目前的治療方法有各種缺點。具有類酶活性的納米酶可以產生劇毒物質來殺死細菌并去除生物膜,而不會引起耐藥性。然而,目前的單金屬納米酶很難在復雜的生物膜環境中發揮良好作用。因此,開發具有高效多酶活性的多金屬納米酶至關重要。
于此,通過煅燒成功合成了具有過氧化物酶 (POD)、谷胱甘肽氧化酶 (GSH-Px) 和過氧化氫酶 (CAT) 活性的雙金屬納米酶 ZnO-CuS 納米花,并將其裝入 F127 水凝膠中用于治療植入物相關感染。
ZnO-CuS 納米花結合細菌的能力是有效抗菌活性的關鍵。此外,含有 H2O2 的 ZnO-CuS 納米花會破壞 MRSA 的代謝,包括精氨酸合成、核苷酸切除修復、能量代謝和蛋白質合成。已證明 ZnO-CuS/F127 水凝膠與 H2O2結合可有效清除生物膜感染,并促進 M1 巨噬細胞轉變為 M2 修復表型巨噬細胞,用于治療小鼠植入物感染。
此外,ZnO-CuS/F127 水凝膠具有良好的生物安全性,其毒性可忽略不計。ZnO-CuS/F127 水凝膠為治療植入物相關感染提供了一種有前途的生物醫學策略,凸顯了雙金屬納米酶在臨床應用中的潛力。
參考文獻:
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