该项工作为对抗深层组织耐药菌感染提供了新的策略,对促进非抗生素抗菌剂发展和缓解耐药危机方面具有意义。相关结果发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed. 2021,60, 19201-19206)上。该研究得到中科院战略性先导科技专项、中科院青促会专项、科技部国家重点研发专项以及国家自然科学基金等支持。
图1、基于智能上转换纳米平台的溶菌酶-光动力协同抗深层组织耐药菌感染示意图
图2、(A)生物-无机杂化纳米材料UCMB-LYZ-HP的合成过程示意图。纳米晶合成、二氧化硅包覆并原位包埋光敏剂、超大介孔二氧化硅包覆、溶菌酶负载以及透明质酸酶响应阀修饰各步骤依次所得样品(B)UCNP、(C)UCMB、(D)UCMB@DMS、(E)UCMB-LYZ和(F)UCMB-LYZ-HP的透射电镜图。(G)UCMB-LYZ-HP的扫描透射电镜图和相应的元素分布。(H)UCMB@DMS的氮气吸脱附曲线和孔径分布图。(H)UCMB@DMS、UCMB-LYZ和UCMB-LYZ-HP的ζ-电势分布图。
图3、(A-E)体外抗耐药菌MRSA实验:(A)UCMB-HP在不同近红外光照射时间的杀菌效果(激光功率0.5 Wcm-2);(B)UCMB-HP在不同给药浓度的杀菌效果;(C)不同药物处理的杀菌效果;(D)UCMB-LYZ-HP在不同给药浓度的杀菌效果;(E)不同药物处理的MRSA在LB琼脂平板上的菌落照片。(F-H)不同药物治疗深层组织MRSA感染的效果比较:(F)小鼠在治疗第0天、6天和16天的伤口图;(G)小鼠伤口的愈合曲线;(H)小鼠在治疗第20天的伤口面积。在不同药物处理中,UCMB-HP为无光照及无溶菌酶条件,UCMB-HP + NIR为光动力杀菌,UCMB-LYZ-HP为溶菌酶杀菌,UCMB-LYZ-HP + NIR为溶菌酶-光动力协同杀菌。
研究团队单位:福建物质结构研究所