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東華大學王義 ACS Nano：可調控COF衍生碳納米酶的抗菌自凝膠粉末

2024-12-21 來源：高分子科技

抗氧化納米酶在傷口修復方面顯示出應用潛力。然而，發展簡便的方法合成構效關系清晰的高效抗氧化納米酶，并協同實現簡單實用的給藥處理用于抗細菌感染和抗炎性反應，仍是細菌感染性傷口修復亟待解決的關鍵問題。

近期，東華大學先進低維中心王義團隊合成了鐵摻雜的共價有機框架納米球，通過簡單的熱解和鐵量調控，獲得了一種由鐵單原子和鐵團簇協同增強的碳基納米酶（圖1），研究發現，鐵團簇的形成與增大增強了納米酶與底物的吸附和電子轉移（圖2f），對納米酶活性的影響較大（圖2i）。當鐵單原子和Fe4團簇共存時，優化獲得的碳納米酶具有最強的CAT酶和SOD酶活性，并且具有強的光熱轉化效率，同時在生理條件下，刺激炎性反應的POD酶活性較低（圖3）。進一步，我們通過PAM和PAA的氫鍵相互作用，制備了一種可以分散碳基納米酶且具有抗菌活性的自凝膠粉末（圖4）。該粉末可以在濕潤的傷口部位快速凝膠粘附，通過凝膠的氨基和納米酶的光熱效應協同殺菌，并能利用抗氧化酶效應來降低傷口炎性反應，協同實現感染性性傷口的快速修復（圖5）。該工作為感染性傷口處理提供了一種新型的藥物制劑和簡易的方式,為治療感染性傷口提供了穩定、高效和易于使用的藥物配方。

2024年12月17日，該工作以“Regulating the Atomic Active Center by Covalent Organic Framework-Derived Photothermal Nanozyme to Arm Self-Gelling Powder for Bacterial Wound Healing”為題發表在《ACS Nano》上。文章第一作者是東華大學碩士生李靜，復旦大學博士生張蒙。通訊作者為東華大學王義研究員。感謝?上海光源梅丙寶教授等的幫助。

圖1. 鐵摻雜COF的形貌及結構表。

圖2. CCOF-Fe結構的確定、電子轉移過程及酶活性關系。

圖3. CCOF-Fe的酶活性。

圖4. 基于CCOF-Fe的自凝膠粉末的性能與抗氧化、光熱等功能。

圖5. 功能化自凝膠粉末促感染性性傷口的快速修復。

原文鏈接https://doi.org/10.1021/acsnano.4c13899

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（責任編輯：xu）

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