氧化石墨烯/二氧化锰异质结的抗菌性能评价及其抗菌机理研究

传统的化学动力疗法(Chemodynamic therapy,CDT)往往依靠内源性H_(2)O_(2)产生·OH来对抗细菌,但是产生的·OH难以达到对细菌的彻底清除。此外,细菌内部遭受活性氧攻击时会产生大量的还原型谷胱甘肽(Glutathione,GSH),抑制活性氧(ROS)对细菌的杀伤作用,增加清除细菌的难度。因此,设计并开发了一种由氧化石墨烯(Graphene oxide)/二氧化锰(MnO_(2))组成的生物异质结(Biological heterojunction,Bio-HJs)平台。在近红外光照射下,Bio-HJs不仅具有光热效应,还能催化H_(2)O_(2)与Mn^(2+)氧化生成高致死性活性氧;同时,生成的Mn^(4+)离子可以大量消耗细菌内的谷胱甘肽,破坏其防御系统。细菌实验进一步证实,制得的Bio-HJs具有强大的抗菌能力,可以有效根治细菌感染。

光/葡萄糖双响应的PLGA薄膜的构筑及其抗菌性能研究

糖尿病作为一种代谢性疾病,其体内的高血糖常会引发血管功能障碍和严重的伤口感染,从而导致糖尿病患者皮肤受损后易引发致病菌感染使其伤口难以愈合。针对该问题,研究以Ag_(2)S/液态金属复合物及葡萄糖氧化酶(GOx)为基础构建了一种光/葡萄糖双响应的聚乳酸-羟基乙酸共聚物薄膜(PLGA/Ag_(2)S@LM-GOx),以望能够高效地消灭病原体细菌从而缓解伤口感染情况。XRD、SEM、EDS和BCA蛋白检测分析等表征结果证明了Ag_(2)S@LM复合物及PLGA/Ag_(2)S@LM-GOx薄膜的成功制备;PL光谱结果证明了,相比于单一的Ag_(2)S,在形成Ag_(2)S@LM复合物后的光激发电子-空穴的分离效率有明显地提升;光热实验结果证明了,PLGA/Ag_(2)S@LM-GOx在NIR光的照射下能够将光能转化为热能;随后,光动力/化学动力学相关表征证明了PLGA/Ag_(2)S@LM-GOx在光激发和葡萄糖环境中能够产生活性氧(ROS),实现光/葡萄糖双响应的协同效应,具有对细菌造成氧化应激损伤的潜力。抗菌实验表明,PLGA/Ag_(2)S@LM-GOx薄膜在富含葡萄糖和NIR光激发的条件下下,能够高效地消灭金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)和大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli),证明了该种材料具有在光/葡萄糖双响应的协同杀菌能力。提供的方案不仅为治疗糖尿病患者伤口感染问题提供了一种新的方法和实验支撑,同时为新型薄膜材料的设计提供了一种新的思路。

医用特种高分子聚醚醚酮植入体及其表面界面工程

由手术或创伤引起的骨缺损给现代临床医学带来了巨大挑战。传统的骨移植治疗方式受到供体限制,需要寻找可替代的治疗方式。聚醚醚酮(PEEK)具有近似人体天然骨的弹性模量,且生物相容性和化学稳定性良好,是潜在的治疗骨缺损材料,但其表面疏水性及生物惰性限制了其在生物医学领域的应用。受骨组织成分、结构和功能的启发,人们提出了许多改变PEEK结构和使PEEK表面功能化的策略。本文综述了PEEK基材料在生物医疗领域的应用现状与前景,以及提高PEEK生物活性的各种改性策略,并为今后制造多功能植入体提供了方向。