溶菌酶作為一種獨(dú)特的水解細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)多糖的生物催化劑，可以減緩抗生素過量治療導(dǎo)致的細(xì)菌耐藥性，但在致病微環(huán)境下高效激活溶菌酶活性仍具有挑戰(zhàn)性。文中通過合理設(shè)計(jì)光熱納米平臺，提出了一種遠(yuǎn)程調(diào)控耐熱溶菌酶的生物界面工程策略。為此，我們利用聚多巴胺(PDA)表面化學(xué)修飾Ti
3C
2TX MXene納米片以增強(qiáng)光熱效應(yīng)和性能耐久性，并通過分子間靜電親和將溶菌酶生物大分子固定在這樣的二維雜化界面上。集成的納米平臺(M@P@Lyso)不僅實(shí)現(xiàn)了對局部熱的精確控制，還實(shí)現(xiàn)了對負(fù)載溶菌酶生物催化的光響應(yīng)性上調(diào)，光熱轉(zhuǎn)換效率最高達(dá)46.88%。因此，體外和體內(nèi)抗菌實(shí)驗(yàn)表明，M@P@Lyso能有效抑制耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的增殖，加速小鼠傷口消毒，且生物毒性很小。M@P@Lyso的突出抗菌活性歸因于光增強(qiáng)的溶菌酶活性，輔助由局部輕度高溫引起的細(xì)菌死亡和來自M@PDA的物理破壞。這項(xiàng)工作示范了通過刺激響應(yīng)性酶納米平臺解決細(xì)菌耐藥性威脅的方法。
圖1 MXene上溶菌酶生物界面工程及光熱增強(qiáng)的光熱抗MRSA性能示意圖。
圖2. 合成納米材料的表征。
圖3 合成納米材料的光熱性能。
圖4. 合成納米材料的體外抗菌活性。
圖5。體內(nèi)抗菌活性。
圖6 體外和體內(nèi)生物安全性分析。
相關(guān)科研成果華南理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院Da-Wen Sun等人于2022年發(fā)表在Chemical Engineering Journal (https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.139078)上。原文：Bio-interface Engineering of MXene Nanosheets with Immobilized Lysozyme for Light Enhanced Enzymatic Inactivation of Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號
