金屬有機(jī)骨架(MOFs)在多藥耐藥性細(xì)菌感染治療中的應(yīng)用取得新進(jìn)展
來(lái)源:天然產(chǎn)物研究中心
作者:陳冕
時(shí)間:2022-09-01
抗生素緩慢的研發(fā)周期無(wú)法跟上細(xì)菌耐藥性的增加程度,因此,迫切需要開發(fā)新型的抗菌治療方式用于便捷的殺死強(qiáng)耐藥性的細(xì)菌菌株。光動(dòng)力療法(PDT)是一種有希望用于對(duì)抗細(xì)菌的替代方式,在對(duì)抗細(xì)菌方面已有很好地應(yīng)用。
PDT在特定的光線下通過(guò)激活光敏劑(PS)以產(chǎn)生具有細(xì)胞毒性的活性氧(ROS)。ROS可以用作高反應(yīng)性氧化劑,破壞細(xì)菌菌株的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜,從而導(dǎo)致細(xì)菌死亡。金屬有機(jī)骨架(MOFs)是由金屬離子或團(tuán)簇與有機(jī)配體分子構(gòu)成的多孔晶體材料,以MOFs為載體的PDT可以減少PS的自猝滅和聚集,并在多孔條件下迅速擴(kuò)散ROS。目前已經(jīng)有一些有效的光催化型抗菌MOFs在細(xì)菌治療方面發(fā)揮了巨大的優(yōu)勢(shì),但其殺菌活性仍受限于ROS的超短擴(kuò)散距離。
鑒于此,中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所天然產(chǎn)物研究中心邵華武研究員團(tuán)隊(duì)與南方科技大學(xué)蔣興宇教授團(tuán)隊(duì)合作,以便捷的制備策略開發(fā)出一種硼酸修飾的光敏性多價(jià)MOFs以增強(qiáng)細(xì)菌結(jié)合效應(yīng)來(lái)提高抗菌能力。硼酸基團(tuán)可以有效識(shí)別細(xì)菌表面糖類中所含的順式-鄰-二羥基結(jié)構(gòu),封閉與細(xì)菌的物理間隙。Cu(II)的添加明顯提升了多價(jià)MOFs中ROS的產(chǎn)生,所制備的高度生物相容性的多價(jià)MOFs可以作為一種可控的廣譜殺菌劑,并且能快速消除多藥耐藥細(xì)菌。
在體內(nèi)傷口模型中,多價(jià)MOFs能顯著降低炎癥反應(yīng),加速多藥耐藥細(xì)菌感染的慢性傷口愈合,這種結(jié)合治療策略在最小化非特異性藥物積累和減少對(duì)正常組織的損傷方面大有好處,同時(shí)這也適用于其他疾病。該研究為開發(fā)靶向抗菌劑和設(shè)計(jì)多生物功能MOFs(如:靶向抗腫瘤藥物)提供了很好的參考。
該研究結(jié)果在ACS Nano (2022, 16 (5), 7732–7744, IF=18.027)上發(fā)表。
示意圖