国家纳米科学中心Adv.Mater.:一种应对细菌感染的“活体原位重组装”治疗策略_亚博真人官网

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亚博真人网址-[张]纳米材料和纳米技术近年来受到科学界的推崇,在各个领域亚博真人官网的应用越来越普遍。由于纳米材料的相似大小效果,纳米粒子、纳米管和各种纳米技术应用于生物医学方面,正在蓬勃发展。到目前为止,许多纳米系统被开发成抗生素替代品,作为细菌感染的化疗。

但是,这些尖端设备的系统因聚集性和后续副作用而受到限制,而不是对象。[成果概述]最近,国家纳米科学中心王浩研究院和赵增英副研究员(共同通信作家)等论证了以病理为中心的自我组装纳米结构。由于组装诱导维持(AIR)效果,在目标防卫中表现出了强大的累积和保留力。在没有受到这种效果的启发的情况下,本论文阐述了新的抗菌战略3354“活体原地重组安装”战略,在酶的帮助下,抗菌活性纳米粒子从球形转变为纤维结构,在细菌感染部位长期积累,同时构建增强抗菌的功效。

以“an ‘ on-site transformation‘strategyfortreatmentofbacterialinfection’为题,在Adv.Mater .上公开了与成果相关的内容。图1CPC的自组装图和酶诱导形态变化的原理a)i)CPC是用没有PEG外壳的纳米粒子自行组装的。

Ii)明胶酶中没有可降解的钚,所以捆绑外壳。三)亲水/亲水平衡的破坏导致壳聚糖的链氢键相互作用,主动促进纤维结构的自我组装。

B)i)在感染性微环境下,累积在病毒感染部位的CPC纳米粒子被明胶酶阳性细菌生成的明胶酶切割,使原位形态发生变形。二)纤维型纳米结构在病毒感染组织内原地生产,积累纳米材料,缩短保存时间。三)中空抗菌肽中的纳米纤维显示出高效的抗菌能力。图2 CPC-1的可变性特性A) CPC-1将酶诱导的形态转换为示意图。

b)将CPC-1纳米粒子浸泡在明胶酶(10 G/ML)三甲氨基甲烷缓冲液(pH7.4)中后,各时期的代表性TEM图像比例尺,100纳米;c)壳聚糖(0.5MG/ML)、KLAK肽和纤维CPC-3 (100 10-6m,KLAK基)在PB溶液中(10 10-3m,PH 7.4);图3CPCs的制备方案R1为抗菌肽KLAK的图表中。轭物的名字是CPC-1和CPC-2。当R2对EPEG(位于PEG2000末端的明胶酶切剂(GPLGVRGC))和NPEG(位于PEG2000末端的对照组(GPMGMRGC)作出反应时。

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合成物CPC-3是模拟明胶酶分解CPC-1后的产物。图4体外CPCs与细菌的相互作用A)用CPC-1和CPC-2处置的金黄色葡萄球菌溶液的混浊A)用CPC-1和CPC-2处置的金黄色葡萄球菌溶液的混浊B) CPC-3溶液通过修正微天平室后的一般频率变化曲线。FB和FC分别对细菌和CPC的频率变化做出反应。

C) CPC-2的不同溶液通过修正微天平室后频率变化的典型曲线。FB和FC分别对细菌和CPC的频率变化做出反应。D)单位细菌的传导质量=FC/FB=MC/MB,其中MC是CPC的传导物质,MB是细菌的传导物质。

e)具有不同PEG接地比例荧光标记的CPC-1和金黄色葡萄球菌在静态培养物中培养荧光图像1小时。细菌的荧光强度与CPC-1的EPEG接地率成反比。比例尺,10 m;f)指出希尔指数、n=5、纤维CPC-1和对细菌表面有反感的多部位融合。

G) CPC-3对细菌的多部位融合模式图;H)用球形CPC-2和纤维CPC-3种植1个小时的金黄色葡萄球菌的SEM影像。黄色和红色箭头分别对纳米粒子和纳米纤维做出反应。比例尺,500nm。

图5体外CPCs抗菌活性A)研究明胶酶阳性细菌(革兰氏阳性菌、金黄色葡萄球菌)的CPC-1(上)和CPC-2(下)片段功效的2D和3D联合显微镜图像。
比例尺,10 m;b)用CPC-1(顶部)和CPC-2(底部)(300 10-6m)培养6 ~ 8个小时的金黄色葡萄球菌形态,箭头对细菌膜的损伤、崩溃和融合有反应。

比例尺,2 m .图6体内CPCs的积累、保存及抗菌A)静脉注射PBS后金黄色葡萄球菌的体内近红外荧光光学, CPC-2, CPC-1。以PBS缓冲溶液(pH7.4)为对照组。白色圆圈对病毒感染部位有反应。b)病毒感染部位是平均荧光信号,取决于时间。

红色箭头将于0日、1日、2日、3日开始静脉注射。c)静脉注射PBS、CPC-2、CPC-1的小鼠病毒感染组织切片的CLSM图像。

箭头对纤维上荧光信号做出反应。布局图是白色箭头区域的高比例图像。比例尺,10010-6m;D)与被CPC-2(以下布局图)处置的病毒感染部位相比,尾静脉内静脉注射8日CPC-1后金黄色葡萄球菌病毒感染部位构成的纳米纤维的TEM图像。

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箭头对纤维结构有反应。比例尺,1 m。

在感兴趣的区域提供的适当能量方差图在图D(上图)中用红色星号表示。E) PBS、CPC-2、CPC-1后处理8日组织及主要器官的体外近红外荧光图像F)尾静脉注射8天后主要器官的平均荧光信号。

平均荧光信号值以平均s.d (n=6)响应。星号(* *)响应* * p <0.01的统计重要性;G)第5天分析了病毒感染地区存活下来的金黄色葡萄球菌。加入PBS、CPC-1、CPC-2对小鼠病毒感染组织细菌群落的响应度。

误差线由每组5只老鼠确认。[摘要]王浩研究员等开发了明胶酶分解EPEG和抗菌肽KLAK的CPCs,这是在反应过程中用纳米粒子组装而成的。CPC-1的重组通过暴露的KLAK和细菌膜之间的多部位协同静电融合模型,大大提高了纳米材料和细菌之间的相互作用,大大提高了抗菌功效。

可变形的CPC-1比不变的CPC-2保存时间长,体内抗菌性能好。【亚博真人网址】。

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