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Science Advances刊发有机电子与信息显示国家重点实验室团队在超声响应抗菌材料领域的研究进展

近日,南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院、有机电子与信息显示国家重点实验室汪联辉教授宇文力辉副教授高宇副教授团队,发展了超声响应催化微泡用于铜绿假单胞菌慢性肺炎感染的治疗。相关成果近期以Ultrasound-responsive catalytic microbubbles enhance biofilm elimination and immune activation to treat chronic lung infections为题发表在国际顶级学术期刊Science Advances(《科学进展》),并入选当期杂志的Featured Image。材料科学与工程学院宇文力辉副教授、高宇副教授、汪联辉教授为共同通讯作者,博士研究生修尉峻为论文第一作者。

铜绿假单胞菌(P. aeruginosa)生物膜导致的慢性肺炎难以通过传统抗生素清除。铜绿假单胞菌通过形成生物膜的方式阻碍药物渗透和免疫细胞吞噬,并分泌毒性因子抑制宿主的免疫响应,导致抗生素耐受和免疫逃逸。因此,发展新型铜绿假单胞菌生物膜治疗试剂具有重要意义。

针对以上问题,该团队构建了由四氧化三铁纳米颗粒(Fe3O4 NPs)和抗生素哌拉西林(Pip)组成的超声响应载药催化微泡(MB-Pip)用于铜绿假单胞菌生物膜的清除。在超声作用下,MB-Pip产生惯性空化作用,通过机械效应扰乱生物膜结构,释放的Fe3O4 NPs可催化降解胞外基质,实现物理/化学双模式的生物膜破坏,有效增强药物的渗透和抗菌性能。此外,Fe3O4 NPs可激活巨噬细胞向M1表型极化,增强巨噬细胞的杀菌能力,实现小鼠铜绿假单胞菌慢性肺炎的高效治疗,为解决临床细菌生物膜感染难题提供了新的研究思路。

超声响应催化微泡(MB-Pip)的性质及其对小鼠铜绿假单胞菌慢性肺炎的治疗

本工作得到了国家基础科学中心项目、江苏省前沿引领技术基础研究专项、江苏省自然科学基金等项目的支持。


原文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ade5446


                                        (撰稿:宇文力辉 编辑:陈宁娜 审核:仪明东)