生物膜由于细胞外多聚物的高机械稳定性和抗菌屏障作用,难以用常规抗生素彻底治愈。受磁性微/纳米机器人在各个领域的巨大潜力及其在群体中的强化作用的启发,香港中文大学Li Zhang等人设计了一种由多孔Fe3O4介孔颗粒(p-Fe3O4 MPs)组成的磁性微群,并探索了其在生物膜破坏中的应用。
本文要点:
1)p-Fe3O4 MPs微群(p-Fe3O4 swarm)是通过一个简单的旋转磁场产生并驱动的,具有远程驱动、高负载能力和强局部对流的能力。
2)值得注意的是,p-Fe3O4群通过化学和物理过程的协同作用,能够高效地去除生物膜:(1)产生杀菌自由基(•OH),杀死细菌细胞,并通过p-Fe3O4 MPs降解生物膜;(ii)物理破坏生物膜,并通过群体运动促进•OH深入生物膜。
3)作为靶向治疗的示范,p-Fe3O4群可以沿着二维表面的几何路径清除生物膜,并清除3D u形管中的生物膜阻塞物。
综上所述,这种设计的微群平台在治疗生物膜闭塞方面具有巨大的潜力,特别是在医疗和工业环境中微小和弯曲的腔内。
Yue Dong, et al. Magnetic Microswarm Composed of Porous Nanocatalysts for Targeted Elimination of Biofilm Occlusion. ACS Nano, 2021.
DOI: 10.1021/acsnano.0c10010
https://doi.org/10.1021/acsnano.0c10010