Small:超细银纳米粒促进抗菌和伤口修复

细菌感染会大大增加伤口创伤引起的发病率和死亡率,创伤治疗过程中首要的挑战是控制细菌感染。伤口创伤常伴随着出血,因此,提高银纳米粒(Ag NPs)等抗菌药的活性、采用止血和抗菌双重治疗策略,不仅可避免抗生素的滥用,还可满足医学领域的大量需求。Ag NPs能够有效地控制创伤处细菌的生长,但常规的负载方法使得Ag NPs的尺寸偏大,物理稳定性较差,极易发生聚集、结块,限制了其临床应用。

来自中国科学院上海药物研究所张继稳组的Shailendra Shakya、何亚平等,以生物相容性材料CD-MOF为模板,利用CD-MOF中直径为1.7 nm的孔径限制Ag NPs的尺寸,合成了超细Ag NPs负载的CD-MOF(Ag@CD-MOF)。与现有的Ag NPs商业产品相比,Ag@CD-MOF具有良好的稳定性、更强的抗菌能力。Ag@CD-MOF在大肠杆菌和金黄色葡萄球菌中MIC分别为16 μg·mL-1和128 μg·mL-1,而商业Ag NPs在大肠杆菌和金黄色葡萄球菌中MIC为 512 μg·mL-1,证明Ag@CD-MOF的抗菌功效得到显著提高。Ag@CD-MOF微粒表面的环糊精单元经碳酸酯键化学交联后,将数量众多的超细 Ag NPs固定在微粒内,实现缓释;随后采用GRGDS(GS5)寡肽对交联的CD-MOF进行表面修饰(GS5-CL-Ag@CD-MOF),促进血小板的止血功能,增强止血效果、促进微粒在创伤部位的粘附,协同Ag NPs的抗菌作用,促进伤口愈合。在伤口愈合实验中,空白组愈合时间超过14天,给予GS5-CL-Ag@CD-MOF治疗的大鼠6天后伤口面积减少68.9 ± 5.2 %,愈合速度最快。

超细银纳米粒发挥高效的抗菌活性

本研究使用CD-MOF为模板合成了超细尺寸的Ag NPs,化学交联后实现Ag NPs的缓释;采用GRGDS表面修饰后,可整合止血功能,实现抗菌和止血的双重治疗策略,有效促进伤口愈合。Ag@CD-MOF提升了纳米银的品质,不仅可避免抗生素的滥用,还有望成为新型止血抗菌剂,满足临床需求。该研究于2019年5月作为Inside Front Cover封面论文发表在Small(DOI: 10.1002/smll.201901065)上,全文链接:https://doi.org/10.1002/smll.201901065