北化徐福建教授/赵娜娜教授团队《Nat. Commun.》：基于生姜源细胞外囊泡的仿生电动力纳米平台用于协同抗感染治疗

日期：2022-11-27 作者：admin 浏览：13 评论：0

核心提示：#外泌体4 个#电动力治疗2 个#活性氧11 个#协同治疗1 个点击蓝字关注我们近日，北京化工大学徐福建教授团队在国

#外泌体 4 个 #电动力治疗 2 个 #活性氧 11 个 #协同治疗 1 个

点击蓝字关注我们

近日， 北京化工大学徐福建教授团队 在国际知名期刊《 Nature Communications 》上发表了题为 “ Biomimetic electrodynamic nanoparticles comprising ginger-derived extracellular vesicles for synergistic anti-infective therapy ” 的研究论文。该工作通过将天然生姜源细胞外囊泡（ EVs ）与 Pd-Pt 纳米片结合的策略，构筑了一种兼具电动力和光热治疗的协同抗感染仿生纳米平台。

图 1 EV-Pd-Pt 纳米平台的构建及抗菌应用。

纳米技术的发展为开发抗菌材料提供了全新的策略，而复杂的体内感染环境对合理设计纳米平台进行安全有效的抗感染治疗提出了巨大的挑战。该工作通过生姜源 EVs 的巧妙引入，极大地延长了仿生纳米颗粒（ EV-Pd-Pt ）的血液循环时间，以便于其在感染部位的积聚。更为重要的是， EV-Pd-Pt 可以脂质依赖的方式进入细菌内部，与细菌发生强烈的相互作用。同时，在电场作用下， EV-Pd-Pt 原位持续生成活性氧，克服了活性氧寿命短、扩散距离短的限制，从而有效地根除细菌感染。结合 Pd-Pt 纳米片固有的光热性质， EV-Pd-Pt 纳米颗粒介导的电动力和光热治疗在体内外均展现出协同抗菌效应。此外，该纳米平台良好的生物相容性和生物安全性保证了其在体内应用的可行性。包括荧光、光声和红外热成像在内的多功能成像验证了 EV-Pd-Pt 纳米颗粒在体内感染部位的积累，也可用于监测治疗过程和跟踪纳米颗粒的排出行为。该工作为利用仿生纳米颗粒的自身特性开发协同抗感染治疗提供了新的思路。

图 2 EV-Pd-Pt 的表征。（ a ） Pd 的 TEM 图像；（ b ） Pd-Pt 的 TEM 图像及 HRTEM 图像（ c ）；（ d ） Pd-Pt 的元素映射图像；（ e ） Pd-Pt 的 EDS 图像；（ f ）生姜源外泌体 EVs 的 TEM 图像；（ g ） EV-Pd-Pt 的 TEM 图像；（ h ） SDS-PAGE 蛋白分析； Pd ， Pd-Pt ， EVs 及 EV-Pd-Pt 的粒径分布（ i ）和电位（ j ）图； Pd ， Pd-Pt ，及 EV-Pd-Pt 的吸收光谱。

图 3 Pd-Pt 纳米片的电催化活性。（ a ）不同处理组降解 MB ；（ b ） Pd-Pt 纳米片在不同频率下降解 MB ；（ c ） ESR 测试；（ d ） Pd(100)-Pt ， Pt(111) 及 Pd(100) 表面水分子解离的理论计算示意图及能垒分布图。

图 4 大肠杆菌和金黄色葡萄球菌分别与 Pd-Pt 和 EV-Pd-Pt 的相互作用。（ a ）大肠杆菌和金黄色葡萄球菌分别对 Pd-Pt 和 EV-Pd-Pt 的内化；（ b ）大肠杆菌和金黄色葡萄球菌分别对 Pd-Pt 和 EV-Pd-Pt 的断层切片扫描 CLSM 图像（红色： Cy 5.5 标记纳米粒子，绿色： SYTO 9 标记细菌）。

图 5 EV-Pd-Pt 的体外抗菌性能。（ a ）细菌对 EV-Pd-Pt 的内化及抗菌示意图；（ b ）不同处理组的涂板结果；（ c ）不同处理组的细菌存活率；（ d ）不同处理组的 CLSM 活 / 死染色图像；（ e ）不同处理组的 ROS 水平图像。

图 6 EV-Pd-Pt 的体外抗生物膜性能。（ a ）不同处理组生物膜的生物量；（ b ）不同处理组生物膜中细菌的存活率；（ c ）不同处理组生物膜的 SEM 图像；（ d ）不同处理组生物膜的 3D CLSM 活 / 死染色图像。

图 7 EV-Pd-Pt 的体内抗菌性能。（ a ）小鼠治疗方案示意图；（ b ）不同组治疗后的生物发光成像图像；炎症细胞因子 IL-6 和 TNF- α 表达水平定量分析（ c-d ）；不同组治疗后的 H&E 染色图像。

北京化工大学材料学院博士生乔壮壮、张凯副教授为该工作的共同第一作者，徐福建教授和赵娜娜教授为通讯作者，化工学院程道建教授课题组提供了合作帮助，北京化工大学为唯一完成单位。该工作得到国家自然科学基金的支持。

原文链接

https://www.nature.com/articles/s41467-022-34883-5

相关进展

北化徐福建教授团队《Adv. Mater.》：阳离子化多糖佐剂恢复多药耐药菌的抗生素敏感性并抑制细菌新的耐药性产生

北化徐福建教授团队与合作者 CEJ：规模化制备可高压灭菌的长效抗感染导管

北京化工大学徐福建教授/赵娜娜教授团队综述：有机/无机复合纳米材料用于癌症免疫治疗

北化大徐福建教授/赵娜娜教授研究团队《Adv. Mater.》：蛋黄-壳结构复合纳米颗粒增强抗肿瘤免疫治疗

化学与材料科学原创文章。欢迎个人转发和分享，刊物或媒体如需转载，请联系邮箱：chem@chemshow.cn

扫二维码｜关注我们

微信号 : Chem-MSE

诚邀投稿

欢迎专家学者提供化学化工、材料科学与工程产学研方面的稿件至chem@chemshow.cn，并请注明详细联系信息。化学与材料科学®会及时选用推送。

版权申明以上内容由网友或网络信息收集整理呈现，不代表本站立场和观点！如对内容有疑问，请联系我们，谢谢！下载内容仅供研究和学习使用，务必24小时删除。

打赏

更多>同类化工资讯

0 条相关评论

推荐图文

推荐化工资讯

点击排行

• 广东省科学院生态环境与土壤研究所流域水环境团	• 汽轮机冲转暖机结束的标志到底是什么
• 超冷极性分子、不平衡拓扑系统、量子微波光子学	• 天体物理理解的进步
• 中国科学院新疆理化技术研究所痕量化学物质感知	• 必看 \| 2023复工复产落实“四不伤害”24条提示
• 安全生产百错图【视频讲解】你的安全意识过关吗	• 已致超3000人遇难！土耳其地震最新情况
• 【一轮通知重磅发布】2023（第十八届）青岛国际	• 浙江工业大学王红宇课题组CEJ：可见光催化的Fe(