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纳米银高效抗菌新策略

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  • 发布时间:2020-03-08 15:45
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【概要描述】近日,我校化学与化工学院何涛教授和食品与生物工程学院查正宝教授科研团队联合开发了一种纳米银高效抗菌新策略。针对细菌的弱酸性微环境,团队制备了一种具有弱酸响应重组功能的银纳米簇水分散液,可喷涂至伤口实现耐药性细菌感染的高效靶向治疗。

纳米银高效抗菌新策略

【概要描述】近日,我校化学与化工学院何涛教授和食品与生物工程学院查正宝教授科研团队联合开发了一种纳米银高效抗菌新策略。针对细菌的弱酸性微环境,团队制备了一种具有弱酸响应重组功能的银纳米簇水分散液,可喷涂至伤口实现耐药性细菌感染的高效靶向治疗。

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细菌感染,尤其是耐药菌感染对人类健康和社会医疗卫生体系的威胁日益严重,而传统抗生素的不规范使用易诱使细菌产生耐药性。为实现耐药菌感染的高效治疗,近日,我校化学与化工学院何涛教授和食品与生物工程学院查正宝教授科研团队联合开发了一种纳米银高效抗菌新策略。

      针对细菌的弱酸性微环境,团队制备了一种具有弱酸响应重组功能的银纳米簇水分散液,可喷涂至伤口实现耐药性细菌感染的高效靶向治疗。相关成果以“Ag Nanoparticles Cluster with pH-Triggered Re-assembly in Targeting Antimicrobial Applications”为题在线发表在Wiley期刊Advanced Functional Materials(影响因子15.621)。硕士研究生谢贤莉和孙天赐为共同第一作者。

      在前期的工作基础上(ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 30, 26664-26673;ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 4, 4333-4342),研究团队采用弱酸响应的原酸酯类聚合物作为稳定剂,原位还原硝酸银制备了尺寸均匀的银纳米簇(AgNCs)。

该类银纳米簇暴露在细菌的酸性微环境时会快速解离成疏水的银纳米颗粒,瞬时释放大量Ag+离子实现速效灭菌。随后银纳米颗粒在细菌附近实现再组装,靶向聚集在细菌表面,长效释放银离子以实现持续性杀菌。与无响应性的通常纳米银相比,银纳米簇的弱酸响应重组效应极大地提高了对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和大肠杆菌(E. coli)的靶向抗菌活性,同时降低了银的使用量。
研究结果表明,对MRSA的最低抑菌浓度和最低杀菌浓度分别低至4μg mL-1和32μg mL-1;对E. coli的最低抑菌浓度和最低杀菌浓度分别低至8μg mL-1和32μg mL-1(图1)。该银纳米簇水分散液可喷涂在皮肤创伤表面,对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染的伤口愈合效果显著(图2)。该项工作得到了国家自然科学基金、安徽省高校协同创新基金以及中央高校基本科研业务费、等项目的资助。论文链接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202000511

图1 .具有pH相应的Ag纳米簇的高效抗菌

图2.具有pH相应的Ag纳米簇促进伤口愈合及其较低的毒副作用

 

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