《AFM》北化刘惠玉/郭新东: NIR激光触发的微针液体创可贴,用于伤口护理

2021-05-17 16:58:06 高分子材料科学

【科研摘要】

在过去的十年中,微针( M N ) 作为一种高效,无痛,低成本且相对安全的经皮给药装置,引起了广泛的科学和工业兴趣。但是,它们的缺点(例如剂量准确性不足和穿透深度有限)可能会限制临床应用。在此, 北京化工大学 刘惠玉 / 郭新东教授 团队 针对抗菌应用开发了基于 MN的光控液体创可贴

载于MNs中的金属-有机骨架来源的过氧化物酶样纳米酶不仅可以将光能转化为热量以增强药物渗透性,还可以将过氧化氢分解为羟基自由基以进行抗菌。 纳米酶产生的热量可促进MN融化并形成液体创可贴,这有利于使伤口与周围细菌环境隔离。 这些在金黄色葡萄球菌感染的小鼠模型中的研究还证明,这种激光触发的液体创 可贴可以有效减轻皮肤炎症并促进伤口愈合。这些结果表明, MNs的合理设计可以提高抗菌和伤口愈合效率。 相关论文以题为 NIR Laser‐Triggered Microneedle‐Based Liquid Band‐Aid for Wound Care 发表在《 A dvanced Functional Materials 》上。

【主图导读】

图1 PMCS @ MN (卟啉类金属中心纳米粒子@微针) 的制备和表征。

图 2 PMCS @ MNs的光热行为。

图3 PMCS和PMCS @ MNs的体外抗菌特性。

图4 抗菌机理分析。

图5 体内伤口处理评估。

【总结】

团队首次设计了基于光敏性 MNs的智能液体创可贴 ,旨在提供一种简单有效的伤口处理策略。选择PVA作为底物来包裹纳米酶,以在NIR激光照射下实现局部高温和ROS的产生,从而大大提高了伤口抗感染的效率。 抗菌机制表明,光热和ROS破坏了细菌膜,导致包括K + 和DNA在内的内容物泄漏,并破坏了细菌蛋白质和ATP的合成。 团队 在体外获得了优异的抗菌率,并且体内评估表明,激光触发的液体创可贴与光热效应和过氧化物酶样活性相结合可以完全消除炎症。同时,它具有远程控制MNs行为来管理伤口水分的优势。该平台有望成为伤口抗 感染管理的下一代策略。

参考文献 : doi.org/10.1002/adfm.202100218

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