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科学家研发纳米胶囊溶液,帮助糖尿病患者愈合慢性伤口

Emma Chou

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糖尿病患者的慢性伤口是细菌生长的理想场所。富含葡萄糖的环境使细菌形成生物膜,因此抗生素很难到达。此外,糖尿病患者的免疫系统往往很脆弱,因此,糖尿病患者的慢性感染伤口很难愈合。对此,中国的一个研究小组已经研发出一种利用纳米医学进行伤口愈合的方法,研究人员能够利用一种改变伤口环境和释放活性氧的纳米胶囊溶液,使伤口细菌失去活性,从而帮助愈合慢性感染的伤口。

先利用铂纳米颗粒作为催化剂产生这些活性氧,它能在细菌细胞的环境中分解过氧化氢。纳米酶,即催化剂颗粒,以类似于酶的方式工作,粘附在细菌上,并将氧自由基释放到细胞中。

研究中出现一个问题,这种催化剂只能在酸性环境下(即在低pH值下)分解过氧化氢。然而,大多数糖尿病患者的伤口是碱性的。因此,研究人员利用糖尿病伤口富含葡萄糖的环境,将微生物葡萄糖氧化酶连接到纳米酶上,然后将整个结构嵌入透明质酸的保护壳中。

这个保护壳不仅能让纳米酶颗粒增长约五倍至0.1微米(约为细菌大小的十分之一),而且还让它们在溶液中保持稳定,可维持超过30天。另外,细菌还会产生分解透明质酸的酶,这意味着细菌自身释放了自杀工具。

该纳米胶囊溶液在金黄色葡萄球菌的细菌培养物上进行了测试,并在几小时内杀死了这些细菌。研究小组随后将此应用在糖尿病小鼠的慢性感染伤口。在相同的条件下,使用纳米胶囊溶液处理的伤口能快速愈合。

题为“A Glucose-Powered Activatable Nanozyme Breaking pH and H2O2 Limitations for Treating Diabetic Infections”的相关研究论文发表在《Angewandte Chemie》国际版杂志上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202107712


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