近日，南京師范大學化學與材料科學學院本科生在ACS AMI、Nanoscale上發(fā)表研究成果，報道在共價有機框架(COFs)用于抗感染治療方面、團簇中Zn元素存在的氧化態(tài)可能性研究領域進展。
近日，南京師范大學化學與材料科學學院沈健教授、周寧琳教授課題組在共價有機框架(COFs)用于抗感染治療方面取得重要研究進展。相關成果以“Enzyme-Responsive COF-Based Thiol-Targeting Nanoinhibitor for Curing Bacterial Infections”為題發(fā)表在ACS Applied Materials & Interfaces(IF=10.383)上。ACS AMI是美國化學會旗下材料與界面化學領域的頂刊。該文章第一作者是化科院2019級本科生王欣葉，化科院周寧琳教授為本文的通訊作者。
病原體感染在臨床實踐中是一個嚴峻的挑戰(zhàn)，特別是對感染耐藥微生物的患者。革蘭氏陽性菌體內(nèi)的硫氧還蛋白(Trx)系統(tǒng)與哺乳動物體內(nèi)的Trx系統(tǒng)存在結構差異，是新型藥物設計的理想抗菌靶點。然而，后備硫醇依賴的抗氧化谷胱甘肽(GSH)系統(tǒng)限制了藥物在許多革蘭氏陰性菌中的有效性。此外，傳統(tǒng)的小分子抑制劑治療方案存在生理穩(wěn)定性差、生物分布和靶向性不強、抑制效率低等固有局限性。
基于此，化科院沈健、周寧琳團隊開發(fā)了一種基于酶響應COF的硫醇靶向納米抑制劑，通過共負載銀納米粒子(Ag NPs)和依布硒啉(Ebselen)協(xié)同抑制細菌抗氧化系統(tǒng)。細菌中存在的偶氮還原酶能夠解離酶反應性COFs，進而實現(xiàn)Ag+和Ebselen在感染部位的準確釋放。研究表明，功能化的納米抑制劑在體外對革蘭氏陽性和陰性細菌均表現(xiàn)出優(yōu)異的殺菌性能，對正常細胞表現(xiàn)出低毒性。此外，納米抑制劑在小鼠體內(nèi)表現(xiàn)出良好的生物相容性、抗炎特性和有效的傷口愈合能力。該研究通過靶向納米藥物與智能藥物輸送平臺的優(yōu)化組合，為協(xié)同抗菌治療和增強傷口愈合特性提供了一種有前景的無抗生素臨床策略。
該論文的第一作者為化科院本科生王欣葉同學。王欣葉同學自2021年加入化科院周寧琳教授課題組開展科研工作，曾獲校優(yōu)秀學生一等獎學金、校三好學生、校優(yōu)秀學生干部、校節(jié)能減排競賽三等獎等獎項稱號，迄今為止，已在ACS Appl. Mater. Interfaces(IF=10.383,一作)、Small(IF=15.153,三作)發(fā)表論文兩篇。
該研究工作得到了江蘇省自然科學基金、江蘇省生物醫(yī)用功能材料工程技術研究中心、江蘇省生物醫(yī)用功能材料協(xié)同創(chuàng)新中心、江蘇省生物功能材料重點實驗室的支持。文章鏈接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.2c08845。
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