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(guò)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(guò)合理設(shè)計(jì)光熱納米平臺(tái)，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(guò)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(tái)(M@P@Lyso)不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)局部熱的精確控制，還實(shí)現(xiàn)了對(duì)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(lái)自M@PDA的物理破壞。這項(xiàng)工作示范了通過(guò)刺激響應(yīng)性酶納米平臺(tái)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(hào)
