由于细菌对抗生素的耐药性增加和缺少广谱抗生素等因素,研究者亟需开发新的策略来对抗耐多药性病原体。有鉴于此,西北农林科技大学段金友教授和王建龙教授设计了富含缺陷的钼酸铋异质结[零维(0D) Bi4MoO9/二维(2D) Bi2MoO6, MBO],以用于快速捕获细菌和协同光催化杀菌。
本文要点:
(1)研究发现,由于暴露了更多的活性位点和能够实现有效的电子-空穴对分离,该MBO具有缺陷、异质结和辐照三重增强的光催化活性,可以高效地生成活性氧(ROS)。与此同时,多巴胺修饰的MBO(pMBO)具有带正电的粗糙表面,这使得该纳米片具有很强的细菌粘附性和物理渗透性,能够有效地捕获损伤范围内的细菌,并增强ROS介导的细菌杀伤。
(2)基于pMBO的强大抗菌能力,研究者开发了一种由聚乙烯醇交联、单宁酸包被的纤维素纳米晶体(CPTB)和pMBO所组成的多功能水凝胶(CPTB@pMBO),并在小鼠皮肤感染模型中证明了其对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌具有显著的杀灭作用。与此同时,实验也开发了将β-内酰胺类抗生素与CPTB@pMBO相联合以进行无耐药性的光失活策略,从而能够为解决细菌的抗生素耐药性问题和开发简便的抗感染方法提供新的思路。此外,CPTB@pMBO也能够在体内通过调节基因和促炎因子的表达减少组织的过度蛋白水解和炎症反应,因此其在有效治疗耐药菌引起的伤口感染等方面具有重要潜力。
Xinling Wang. et al. A 0D-2D Heterojunction Bismuth Molybdate-Anchored Multifunctional Hydrogel for Highly Efficient Eradication of Drug-Resistant Bacteria. ACS Nano. 2023
DOI: 10.1021/acsnano.3c02304
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c02304