江南大學紡織科學與工程學院博士生張淑敏和任學宏教授等人近日在《Chemical Engineering Journal》上發表了題為“Hollow Nanosphere-doped Bacterial Cellulose and Polypropylene Wound Dressings: Biomimetic Nanocatalyst Mediated Antibacterial Therapy”的研究論文(DOI: 10.1016/j.cej.2021.134309)。該論文采用生物法制備了細菌纖維素包覆丙綸無紡布傷口敷料,并進一步負載具有葡萄糖響應催化性能的納米酶材料用于抗菌感染治療。
圖1 具有葡萄糖響應催化性能的納米酶摻雜細菌纖維素/丙綸傷口敷料用于細菌感染治療示意圖
隨著臨床上細菌耐藥性愈發嚴峻,探索新型抗細菌耐藥以及促進傷口愈合的治療方法成為今后抗菌傷口敷料的研究方向。活性氧(ROS)分子已經被證實具有良好的抗菌效果。受到納米酶在ROS調節方面的生物催化應用的啟發以及ROS在抗菌方面的應用優勢,研究具有ROS調節功能的納米酶傷口敷料對傷口感染治療將具有良好的應用前景。該研究首先制備了一種負載葡萄糖氧化酶的中空多孔納米球Fe@HCMS/GOx,其能夠有效催化生理水平的葡萄糖生成過氧化氫,通過Fe@HCMS的類過氧化物酶催化性能,進一步催化產生的過氧化氫分解生成具有抗菌效果更加優異的羥基自由基。為了更好的將Fe@HCMS/GOx用于傷口感染處理,研究團隊采用細菌生物合成的方法在丙綸無紡布上生長細菌纖維素,并將Fe@HCMS/GOx負載到細菌纖維素/丙綸復合物上。得到的傷口敷料表現出優異的吸水保濕性能、透氣性能以及良好的生物相容性,在正常生理濃度的葡萄糖存在下,表現出優異的抗菌效果,能夠有效促進細菌感染傷口的愈合,為納米酶材料在傷口感染治療中的應用提供了新的設計思路。
圖2 (a)丙綸無紡布在含Acetobacter xylinum的培養液中培養不同天數后的SEM圖;(b)培養得到的細菌纖維素/丙綸復合物;(c)培養不同天數得到的細菌纖維素/丙綸復合物的透氣性;(d)不同材料的含水性比較;(e)抗菌敷料的吸水性能測試
圖3 (a)不同樣品處理的小鼠傷口恢復圖以及對應的(b)傷口面積和(c)不同天數下傷口恢復痕跡;(d)處理3天后傷口處的細菌存活量;(e)傷口的H&E以及Masson切片
江南大學紡織科學與工程學院博士生張淑敏為論文第一作者,通訊作者為任學宏教授。
原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894721058812?via%3Dihub
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