东华大学王义 ACS Nano：可调控COF衍生碳纳米酶的抗菌自凝胶粉末

2024-12-21 来源：高分子科技

抗氧化纳米酶在伤口修复方面显示出应用潜力。然而，发展简便的方法合成构效关系清晰的高效抗氧化纳米酶，并协同实现简单实用的给药处理用于抗细菌感染和抗炎性反应，仍是细菌感染性伤口修复亟待解决的关键问题。

近期，东华大学先进低维中心王义团队合成了铁掺杂的共价有机框架纳米球，通过简单的热解和铁量调控，获得了一种由铁单原子和铁团簇协同增强的碳基纳米酶（图1），研究发现，铁团簇的形成与增大增强了纳米酶与底物的吸附和电子转移（图2f），对纳米酶活性的影响较大（图2i）。当铁单原子和Fe4团簇共存时，优化获得的碳纳米酶具有最强的CAT酶和SOD酶活性，并且具有强的光热转化效率，同时在生理条件下，刺激炎性反应的POD酶活性较低（图3）。进一步，我们通过PAM和PAA的氢键相互作用，制备了一种可以分散碳基纳米酶且具有抗菌活性的自凝胶粉末（图4）。该粉末可以在湿润的伤口部位快速凝胶粘附，通过凝胶的氨基和纳米酶的光热效应协同杀菌，并能利用抗氧化酶效应来降低伤口炎性反应，协同实现感染性性伤口的快速修复（图5）。该工作为感染性伤口处理提供了一种新型的药物制剂和简易的方式,为治疗感染性伤口提供了稳定、高效和易于使用的药物配方。

2024年12月17日，该工作以“Regulating the Atomic Active Center by Covalent Organic Framework-Derived Photothermal Nanozyme to Arm Self-Gelling Powder for Bacterial Wound Healing”为题发表在《ACS Nano》上。文章第一作者是东华大学硕士生李静，复旦大学博士生张蒙。通讯作者为东华大学王义研究员。感谢?上海光源梅丙宝教授等的帮助。

图1. 铁掺杂COF的形貌及结构表。

图2. CCOF-Fe结构的确定、电子转移过程及酶活性关系。

图3. CCOF-Fe的酶活性。

图4. 基于CCOF-Fe的自凝胶粉末的性能与抗氧化、光热等功能。

图5. 功能化自凝胶粉末促感染性性伤口的快速修复。

原文链接https://doi.org/10.1021/acsnano.4c13899

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（责任编辑：xu）

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