Near-Infrared Light-Propelled MOF@Au Nanomotors for Enhanced Penetration and Sonodynamic Therapy of Bacterial Biofilms

生物膜 声动力疗法 生物物理学 化学 渗透(战争) 纳米技术 光敏剂 纳米颗粒 活性氧 材料科学 细菌 光化学 生物化学 生物 工程类 遗传学 运筹学
作者
Wei Guo,Yanmin Wang,Kai Zhang,Xiaoguang Dai,Zhuangzhuang Qiao,Zhiwen Liu,Bingran Yu,Nana Zhao,Fu‐Jian Xu
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:35 (17): 6853-6864 被引量:38
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.3c01140
摘要

Sonodynamic therapy (SDT) utilizes ultrasound (US) to activate sonosensitizers to generate highly cytotoxic reactive oxide species (ROS), which has achieved great success in eradicating deep-seated bacterial infections. However, the limited penetration and low diffusion efficacy of sonosensitizers in biofilms severely impair the therapeutic effects of SDT. Herein, we design a near-infrared (NIR) light-driven nanomotor (MOF@Au-DNase I) with high electron–hole pairs separation efficiency for combating Staphylococcus aureus (S. aureus) biofilms. Specifically, gold nanoparticles (Au NPs) are deposited onto one-half of the sphere-shaped metal–organic framework (MOF) to construct Janus MOF@Au NPs, followed by the covalent immobilization of deoxyribonuclease (DNase I) onto the surface of MOF@Au. Under the NIR laser irradiation, MOF@Au NPs exhibit efficient active motion and penetrated quickly into deep biofilms within 15 min. Notably, DNase I can destroy the compactness of biofilms by hydrolyzing extracellular DNA (eDNA) in biofilms to facilitate the penetration of sonosensitizers. Moreover, the asymmetric spatial distribution of Au can significantly improve the electron transfer efficiency of MOF@Au and finally enhance the ROS generation. The synergistic effect enhances the efficiency of SDT-mediated therapy of the Janus MOF@Au NPs. The high ROS generation capacity of MOF@Au-DNase I realizes superior bactericidal effects in vitro and accelerates the healing process of biofilm-infected cutaneous wounds in vivo, demonstrating a flexible and effective strategy for biofilm eradication.
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
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
1秒前
华仔应助彩色黑米采纳,获得10
1秒前
2秒前
3秒前
CodeCraft应助一铄采纳,获得10
4秒前
5秒前
英俊的铭应助零壹采纳,获得10
5秒前
科目三应助桃桃奶盖采纳,获得10
5秒前
6秒前
7秒前
7秒前
yz发布了新的文献求助10
7秒前
Cuddy发布了新的文献求助30
7秒前
权归尘发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
圣诞森林完成签到 ,获得积分10
11秒前
科研通AI6.2应助钟贵泉采纳,获得10
11秒前
songjie发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
Semy应助一曲终采纳,获得10
14秒前
14秒前
Mryuan完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
飘逸的鸿煊完成签到,获得积分20
15秒前
16秒前
sylus发布了新的文献求助10
16秒前
善学以致用应助希夷采纳,获得20
16秒前
18秒前
野椒搞科研完成签到,获得积分10
19秒前
小冉发布了新的文献求助30
19秒前
20秒前
善良静竹完成签到 ,获得积分10
20秒前
无心的莛发布了新的文献求助30
22秒前
23秒前
李欣怡完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6354016
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8169043
关于积分的说明 17195679
捐赠科研通 5410194
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2863904
邀请新用户注册赠送积分活动 1841339
关于科研通互助平台的介绍 1689961