金属-有机环/笼（MOCs）作为一种可替代抗生素的潜在生物医用材料，因其优异的抗菌性能而备受关注。然而，纳米级MOCs在可加工性和可转移性方面的困难限制了其实践应用。为了解决这些问题，我们提出了一种通过多级组装构建厘米级金属有机膜（III）的方法，并将其贴附在经过阳离子染料MPT（II）染色的真丝织物（I）上，以提高细菌响应识别和促进伤口愈合的能力。染料MPT分子与细菌共培养可以被细菌原位还原生成自由基，在660 nm光照射下也表现出良好的光热效应，不仅可以用于光热治疗，还可以诱导厘米膜释放Pt MOC，进一步协同光热提高抗菌性能。这种自制的多层创面敷料不仅能够实时监测创面感染，及时进行治疗，还具有较高的时空精度。

图1. 细菌响应多层创面敷料的构建及光热协同抗感染

  近期，武汉科技大学王晓强副教授、河南大学孙燕教授、华中师范大学孙耀教授、美国犹他大学Peter J. Stang院士合作，开发了具有实时感染指示和高时空精度的新型伤口愈合敷料（图1）。其中，采用多级自组装厘米级Pt MOC膜（III）与阳离子染料（MPT）染色后的真丝织物（I+II）创新性组合（图1A），实现在宏观尺度上合理地应用Pt MOC膜，并有效控制治疗输出。真丝织物上的阳离子染料MPT与细菌共培养后发生明显的颜色变化（从浅黄色变为深紫色），原位还原到其自由基形式，可用于实时监测伤口感染（2 h内即可出现明显变色现象）。此外，MPT自由基在660 nm激光照射下表现出良好的光热效应，可以诱导和控制厘米膜释放Pt MOCs，有效提高了抗菌效率，促进感染创面快速愈合（图1B)。这项工作为厘米级金属-有机环/笼（MOCs）材料的宏观实践应用、细菌实时监测和促进伤口愈合提供了新的思路。该工作以“Supramolecular coordination platinum metallacycle–based multilevel wound dressing for bacteria sensing and wound healing”为题发表在《PNAS》期刊上（PNAS 2024, 121, 14, e2318391121）。文章共同第一作者是武汉科技大学李文珍博士、王晓强副教授以及河南大学硕士研究生刘凌然。该研究得到国家自然科学基金委的支持。

图2. 高度有序的Pt MOC膜多级组装结构及自组装示意图。

2. 细菌实时感染识别与光热效应

图3. 细菌响应多层伤口敷料光热效应及诱导Pt MOC膜多级组装结构的分解。

  原文链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2318391121