β-Lactamase-Responsive Hydrogel Drug Delivery Platform for Bacteria-Triggered Cargo Release

自愈水凝胶 细菌 药物输送 材料科学 微生物学 乙二醇 抗生素 化学 组合化学 纳米技术 生物 高分子化学 有机化学 遗传学
作者
Dahlia Alkekhia,Cassi LaRose,Anita Shukla
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (24): 27538-27550 被引量:21
标识
DOI:10.1021/acsami.2c02614
摘要

Antibiotic resistance is a growing public health threat that complicates the treatment of infections. β-Lactamase enzymes, which hydrolyze the β-lactam ring present in many common antibiotics, are a major cause of this resistance and are produced by a broad range of bacterial pathogens. Here, we developed hydrogels that degrade specifically in the presence of β-lactamases and β-lactamase-producing bacteria as a platform for bacteria-triggered drug delivery. A maleimide-functionalized β-lactamase-cleavable cephalosporin was used as a crosslinker in the fabrication of hydrogels through end-crosslinked polymerization with multiarm thiol-terminated poly(ethylene glycol) macromers via Michael-type addition. We demonstrated that only hydrogels containing the responsive crosslinker were degraded by β-lactamases and β-lactamase-producing bacteria in vitro and in an ex vivo porcine skin infection model. Fluorescent polystyrene nanoparticles, encapsulated in the hydrogels as model cargo, were released at rates that closely tracked hydrogel wet mass loss, confirming β-lactamase-triggered controlled cargo release. Nonresponsive hydrogels, lacking the β-lactam crosslinker, remained stable in the presence of β-lactamases and β-lactamase-producing bacteria and exhibited no change in mass or nanoparticle release. Furthermore, the responsive hydrogels remained stable in non-β-lactamase enzymes, including collagenases and lipases. These hydrogels have the potential to be used as a bacteria-triggered drug delivery system to control unnecessary exposure to encapsulated antimicrobials, which can provide effective infection treatment without exacerbating resistance.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
勤奋板凳发布了新的文献求助10
刚刚
壬湦发布了新的文献求助10
2秒前
文静的雅绿完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
4秒前
Bressanone完成签到,获得积分10
4秒前
西伯侯发布了新的文献求助10
5秒前
MuMu完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
MQRR发布了新的文献求助10
5秒前
lwroche完成签到,获得积分10
5秒前
小白完成签到,获得积分10
7秒前
东方欲晓应助克己复礼采纳,获得10
7秒前
丑橘完成签到,获得积分10
8秒前
可乐完成签到,获得积分10
8秒前
DJ完成签到,获得积分10
9秒前
小白发布了新的文献求助10
9秒前
lemon发布了新的文献求助10
9秒前
zzz发布了新的文献求助10
10秒前
乱世才子完成签到,获得积分10
10秒前
公冶雪兰完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
2re完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
追寻平文发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
烟花应助欢欢采纳,获得10
13秒前
牵墨发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
zhuzhuxia发布了新的文献求助30
16秒前
煜琪发布了新的文献求助10
17秒前
奋斗秋玲完成签到,获得积分10
17秒前
勤奋板凳完成签到,获得积分10
17秒前
Lsy完成签到,获得积分10
17秒前
鲤鱼怀绿发布了新的文献求助10
19秒前
12345完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
今后应助zhuzhuxia采纳,获得30
21秒前
犹豫战斗机完成签到,获得积分10
22秒前
123456发布了新的文献求助10
23秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1020
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Mission to Mao: Us Intelligence and the Chinese Communists in World War II 600
The Conscience of the Party: Hu Yaobang, China’s Communist Reformer 600
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3299726
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2934627
关于积分的说明 8469883
捐赠科研通 2608208
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1424065
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 661818
邀请新用户注册赠送积分活动 645574