Small:构建有机-无机杂化的全光谱光催化剂用于细菌感染伤口的治疗

济南大学于欣课题组Small:构建有机-无机杂化的全光谱光催化剂用于细菌感染伤口的治疗

摘要:光催化产生活性氧自由基

抗菌光催化治疗(antibacterial photocatalytic therapy, APCT)被认为是一种潜在的抑制耐药细菌的有效方法。然而,由于光催化效率低,催化剂对细菌的捕获能力差,一直没有得到实际应用。

近日,济南大学于欣研究团队制备了一种有机-无机杂化的半导体异质结构,用于光催化产生活性氧自由基(ROS)以杀死耐药细菌。作为有机半导体,四甲酰二亚胺可以通过大量氢键和π-π堆积作用在四氧化三锡纳米片上进行自组装,形成一个“钩环”粘性表面,与细菌表面的官能团相互作用,可以将细菌牢牢粘附。同时,这种易于制备的杂化异质结构还具有增强的光催化活性。能够扩宽吸收光谱到720 nm的近红外光,并且降低了光生载流子复合速率以产生更多的活性氧物种。实验证明,这种杂化纳米结构能够产生大量的抗菌活性基团,在体外对革兰氏阳性菌和阴性菌都具有良好的杀灭效果。进一步金黄色葡萄球菌感染小鼠皮肤伤口,杂化纳米结构作为皮肤表面抗菌涂层用于体内光催化杀菌,能够有效的促进皮肤感染伤口的愈合。这个工作为制备用于伤口感染的新型的全光谱有机-无机杂化胶粘剂异质结构光催化剂提供了新思路。

济南大学的硕士生杨瑞琪宋国鑫为文章的并列第一作者。上述研究工作得到了国家自然科学基金(51802115,51972148,11904131,51802118,31900996)、山东省优秀青年基金(ZR2019YQ21)等项目的资助,谨此感谢。

作者简介:

于欣,济南大学前沿交叉科学研究院副教授,硕士生导师,博士毕业于中国科学院大学。主要研究方向为:光催化半导体的杀菌治疗、光电化学生物传感器件、纳米酶催化材料的光动力治疗等。2015年以来,在包括Adv. Mater., Angew. Chem. Int. Edit., Adv. Funct. Mater., ACS Nano, Nano Energy, Appl. Catal. B-Environ.等期刊发表论文60余篇,其中通讯第一作者40余篇。是IJMMM第一届青年编委及学科编辑。主持国家自然科学基金,山东省优秀青年基金,山东省博士基金与重大基础研究项目子课题等。

论文信息:

Full Solar-Spectrum-Driven Antibacterial Therapy over Hierarchical Sn3O4/PDINH with Enhanced Photocatalytic Activity

Ruiqi Yang, Guoxin Song, Longwei Wang, Zhongwei Yang, Jian Zhang, Xiao Zhang, Shu Wang, Longhua Ding, Na Ren, Aizhu Wang, Xin Yu*

Small

DOI: 10.1002/smll.202102744

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202102744