In-biofilm generation of nitric oxide using a magnetically-targetable cascade-reaction container for eradication of infectious biofilms

生物膜 葡萄糖氧化酶 化学 氧气 细菌 微生物学 一氧化氮 级联 生物物理学 组合化学 生物传感器 生物化学 生物 色谱法 有机化学 遗传学
作者
Guang Yang,Da‐Yuan Wang,Yong Liu,Fan Huang,Shuang Tian,Yijin Ren,Jianfeng Liu,Yingli An,Henny C. van der Mei,Henk J. Busscher,Linqi Shi
出处
期刊:Bioactive Materials [Elsevier]
卷期号:14: 321-334 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.bioactmat.2022.01.044
摘要

Cascade-reaction chemistry can generate reactive-oxygen-species that can be used for the eradication of infectious biofilms. However, suitable and sufficient oxygen sources are not always available near an infection site, while the reactive-oxygen-species generated are short-lived. Therefore, we developed a magnetic cascade-reaction container composed of mesoporous Fe3O4@SiO2 nanoparticles containing glucose-oxidase and l-arginine for generation of reactive-oxygen-species. Glucose-oxidase was conjugated with APTES facilitating coupling to Fe3O4@SiO2 nanoparticles and generation of H2O2 from glucose. l-arginine was loaded into the nanoparticles to generate NO from the H2O2 generated. Using an externally-applied magnetic field, cascade-reaction containers could be homogeneously distributed across the depth of an infectious biofilm. Cascade-reaction containers with coupled glucose-oxidase were effective in killing planktonic, Gram-positive and Gram-negative bacteria. Additional efficacy of the l-arginine based second cascade-reaction was only observed when H2O2 as well as NO were generated in-biofilm. In vivo accumulation of cascade-reaction containers inside abdominal Staphylococcus aureus biofilms upon magnetic targeting was observed real-time in living mice through an implanted, intra-vital window. Moreover, vancomycin-resistant, abdominal S. aureus biofilms could be eradicated consuming solely endogenous glucose, without any glucose addition. Herewith, a new, non-antibiotic-based infection-control strategy has been provided, constituting a welcome addendum to the shrinking clinical armamentarium to control antibiotic-resistant bacterial infections.
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
kkfly完成签到,获得积分10
刚刚
lin完成签到,获得积分10
1秒前
念与惜发布了新的文献求助10
1秒前
大酋长完成签到,获得积分10
1秒前
科研铁人完成签到,获得积分10
2秒前
pforjivcn完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
yzqtf发布了新的文献求助10
3秒前
LGH完成签到 ,获得积分10
4秒前
都是应助友好奇异果采纳,获得20
4秒前
linfordlu完成签到,获得积分0
5秒前
氘代乙腈是不贵的呀完成签到,获得积分10
5秒前
luluyang发布了新的文献求助10
5秒前
mei完成签到,获得积分10
6秒前
温玉完成签到 ,获得积分10
6秒前
小朋友完成签到,获得积分10
6秒前
xwq完成签到,获得积分10
7秒前
dyj完成签到,获得积分10
7秒前
liu完成签到,获得积分10
7秒前
jou完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
Linda完成签到,获得积分10
9秒前
怎么睡不醒完成签到 ,获得积分10
10秒前
默默幼南完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
一汪完成签到,获得积分10
12秒前
兰月满楼完成签到 ,获得积分10
13秒前
圆圆方方完成签到,获得积分10
13秒前
完美的凝蝶完成签到 ,获得积分20
14秒前
灵巧谷秋发布了新的文献求助10
14秒前
能干的小刺猬完成签到,获得积分10
15秒前
phil完成签到,获得积分10
17秒前
xiuqing董完成签到,获得积分10
17秒前
luanshi完成签到,获得积分10
20秒前
张婷婷完成签到,获得积分10
21秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得30
21秒前
小海豚完成签到 ,获得积分10
22秒前
北执完成签到,获得积分10
22秒前
Y元Y完成签到,获得积分10
23秒前
沈星星完成签到,获得积分10
24秒前
高分求助中
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
宽禁带半导体紫外光电探测器 388
Case Research: The Case Writing Process 300
Global Geological Record of Lake Basins 300
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 3142849
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2793788
关于积分的说明 7807722
捐赠科研通 2450106
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1303653
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627017
版权声明 601350