封装葡萄糖氧化酶的铁-酚网络纳米复合物通过动力催化级联达到消除细菌生物膜效果

现如今，细菌耐药性已成为全球性关注的问题，耐药细菌所致感染已构成了新世纪抗感染治疗的新挑战，是当今人类健康和生命的主要威胁。刘勇研究员团队近期研究消除耐药细菌的生物膜从而治疗其引起的疾病的抗菌纳米材料,并在《Journal of Controlled Release, IF=11.467》期刊上发表论文“GOx-encapsulated iron-phenolic networks power catalytic cascade to eradicate bacterial biofilms”，原文链接为：https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2022.10.013

自20世纪40年代抗生素被首次出现以来，在临床中一直是对抗细菌感染的首选。然而，超范围，大剂量，长时间使用抗生素药物，可能导致细菌耐药性的产生。生物膜是在生物或非生物底物表面上的一群细菌和自我产生的胞外聚合物基质。细菌生物膜为嵌入的细菌提供了一个抵御环境变化和免疫攻击。本项目拟利用葡萄糖氧化酶与铁-多酚网络结构通过“一锅法”制备一种新型的多孔纳米复合物(GOx@Fe-GA)，利用软模板得到的多孔Fe-GA/GOx 纳米复合物可以在级联反应过程中加速底物和产物的扩散，并在蛋白酶存在的情况下维持葡萄糖氧化活性。该材料应用于金黄色葡萄球菌诱导的小鼠腹膜炎感染模型和肺炎克雷伯菌诱导的肺炎模型，结果得到Fe-GA/GOx纳米复合物可以有效地根除细菌（集落形成单位减少超过3-log），并减轻炎症反应，而对正常组织没有明显的副作用。因此，这项工作可能为提供一个实用的方法来对抗细菌生物膜，并从根本上解决细菌耐药性问题。

该论文为我院与台州市玉环人民医院，温州医科大学附属第一医院联合医学转化中心，南开大学的合作工作。第一作者为我院朴银子博士后和祁宇副研究员，通讯作者为我院刘勇研究院，台州市玉环人民医院周朝阳院长，南开大学史林启教授，温州医科大学附属第一医院联合医学转化中心李圆凤。 该论文获得国家自然科学基金资助项目(52003184,22005019)；中国科学院大学温州研究所启动基金资助项目(WIUCASQD2021022和WIUCASQD2021034)，浙江省卫生健康委员会医学卫生健康科技项目(拨款No. 2023KY1348和2023RC200)等项目的资助。