皮膚感染是一種常見的疾病,會對皮膚組織造成損害并引發系列的炎癥反應。盡管光熱療法已經展現了良好的抗菌性能,但熱的不可控擴散也會對組織造成安全風險。團隊在前期生物囊泡抗菌材料的研究基礎上(Advanced Materials,2024,2405953; Acta Biomaterialia,2024,175, 293-306;Small,2024,2311967,Advanced Science,2024,2405764;Nano Today,2024,57,102390;),發現生物囊泡還可以減少熱擴散(Materials Horizons,2024,4651;ACS Applied Materials & Interfaces,2024,53435)。因此協同生物囊泡自身的抗菌作用和增效光熱作用,將有助于開發安全可靠的抗菌敷料。
本研究構建了一種復合敷料,敷料由MXene和聚乙烯醇電紡纖維膜(PVA)組成,并通過單寧酸(TA)橋進一步功能化外膜囊泡(OMVs)。與傳統治療方法不同,這種復合材料能夠在近紅外光照射下,通過OMVs的“被褥效應”顯著增強MXene的光熱性能。溫度升高又會反過來增加OMVs的通透性,從而促進囊泡內部抗菌活性物質的主動釋放。OMVs與光熱材料的協同抗菌能力實現了增強的抗菌效果,體外和體內抗菌效率接近100%,并顯著降低了材料對組織的熱損傷。這種集光熱和生物抗菌性能于一體的多功能、無抗生素敷料膜為皮膚傷口感染的治療提供了一種有前景的策略。
Figure 1.材料的合成路徑和作用機理
Figure 2.囊泡的被褥效應與材料的光熱效果
Figure 3.材料的體外抗菌能力及抗生物膜能力
Figure 4.材料促進感染性皮膚傷口修復
Figure 5.材料的生物相容性
該工作以題為“Enhanced Photothermal Antimicrobial Effect of MXene-Doped PVA Electrospun Membranes via “Bedquilt-like“Synergistically Heat Modulation and Biological Effects of Bacteria-Derived OMVs for Infected Wound Treatment”發表于《ACS Applied Material & Interfaces》。文章第一作者為四川大學華西口腔醫院本科生尹晗,通訊作者為四川大學華西口腔醫院的楊佼佼副研究員和韓波副主任醫師。本工作得到了國家自然科學基金、四川省科技廳項目和華西口腔醫院項目的資金支持。
全文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsami.5c00006
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