湖北大学/河北工业大学刘想梅教授通过原位还原反应,在PCN-222金属有机骨架(MOF)中掺杂铋纳米粒子(Bi NPs),形成界面肖特基异质结仿生纳米酶催化剂Bi-PCN-222,并证明了其能够快速高效地杀灭细菌(对金黄色葡萄球菌(S. aureus)的杀灭率为99.9%)和促进伤口愈合。
本文要点:
(1)由于大量的自由电子可以被周围的氧所捕获以生产氧自由基(ROS),因此Bi NPs掺杂会使得Bi-PCN-222 MOF具有肖特基界面自驱动电荷转移和类氧化酶和过氧化物酶活性。此外,一旦细菌在生理环境中接触到具有适当的氧化还原电位的Bi-PCN-222,后者可在细菌膜内通过电子传递途径触发电子转移,并通过诱导细菌内部的电子转移以干扰细菌的呼吸以及代谢过程。
(2)此外,Bi-PCN-222还可以通过上调成纤维细胞增殖和血管生成基因(bFGF、VEGF和HIF-1α)来加速组织再生,促进伤口愈合。综上所述,这种仿生酶催化策略能够为设计构建可同时高效消毒和实现组织重建的制剂提供新的启示。
Lihua Wu. et al. Self-Driven Electron Transfer Biomimetic Enzymatic Catalysis of Bismuth-Doped PCN-222 MOF for Rapid Therapy of BacteriaInfected Wounds. ACS Nano. 2023
DOI: 10.1021/acsnano.2c10203
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c10203