图1. Cu-Fe3O4纳米团簇的抗菌活性和促进伤口愈合的机制。
感染和氧化应激使伤口愈合复杂化。近年来，具有天然酶活性的纳米材料使得新的抗菌途径的开发成为可能。安医大王咸文教授、陈旭林教授团队采用简单的热溶剂法制备具有增强的多酶活性(过氧化物酶、谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶)的Cu-Fe3O4纳米团簇，用于伤口杀菌和加速伤口愈合。Cu-Fe3O4纳米团簇在酸性环境中表现出类似于辣根过氧化物酶(POD)的活性，但在中性或弱碱性环境中它们的功能类似于超氧化物歧化酶和过氧化氢酶。体外研究表明，Cu-Fe3O4纳米团簇在中性环境中具有良好的自由基清除活性。体外抗菌实验中，Cu-Fe3O4纳米团簇在酸性条件下结合过氧化氢对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和大肠杆菌(E. coli)表现出良好的抗菌活性。在动物实验中，Cu-Fe3O4和过氧化氢的组合可以有效的杀灭MRSA和促进伤口愈合。通过RNA测序揭示了使用Cu-Fe3O4纳米团簇的化学动力学疗法(CDT)可以干扰MRSA的半乳糖代谢等代谢过程，破坏MRSA表面的转运系统，影响群体感应以阻碍生物膜的形成，从而达到有效的抗菌功效。Cu-Fe3O4纳米团簇作为一种新的多催化活性纳米酶在抗致病病原体感染和伤口愈合中的应用具有巨大的潜力。
图2. Cu-Fe3O4纳米团簇杀灭MRSA的转录组分析。(A)Cu-Fe3O4纳米簇对MRSA的杀菌机制示意图。(B)DEG分布的火山图。红点和绿点对应两组的2.0倍变化。(C)两组的层次聚类分析。(D)DEG基因功能的GO分析。(E) KEGG富集分析散点图。
作者简介： 王咸文，博士，安徽医科大学东南学者，教授，博士生导师，东南博士后合作导师。安徽省教育厅优秀青年基金获得者，主持国自然面上、青年基金，和安徽省自然基金等在内的10余项课题。中国生物物理学会自由基生物学与自由基医学分会青年委员。Journal of Cancer Metastasis and Treatment和Nano TransMed等期刊编委，Chinese Chemical Letters、Military Medical Research、Burns & Trauma及View等杂志青年编委。入选Nanoscale和Journal of Materials
Chemistry B 2023 Emerging Investigators（新锐科学家），入选斯坦福全球顶尖2%科学家2022及2023年榜单，合肥市D类高层次人才（市级领军人才）。博士毕业于苏州大学材料科学与工程专业（导师：李述汤院士、刘庄教授和程亮教授）。主要从事纳米药物载体的构建、及其在肿瘤治疗抗菌和炎症疾病中的应用。迄今为止共发表SCI论文70多篇，其中以一作/通讯作者在Chemical Society Reviews、Journal of the American
Chemical Society、Advanced Functional Materials、Nano Toady、Bioactive Materials、Materials Horizons、Chemistry of Materials、Biomaterials等在内的材料、化学、生物医学领域的国际知名期刊上发表40多篇高水平论文，IF大于10分以上的论文28篇，IF大于20分以上的论文6篇。论文总次数超过5200余次，其中ESI高被引论文16篇，热点论文2篇，H-index: 35。申请人的研究成果先后受到搜狐网和中国科学报等众多媒体和网站的亮点报道，多篇文章被选为封面论文。谷歌学术主页：https://scholar.google.com/citations?user=f3TCH9QAAAAJ&hl=zh-CN个人官方主页：https://bme.ahmu.edu.cn/2021/0810/c6493a105245/page.htm
课题组网站：https://www.x-mol.com/groups/xianwenwang
陈旭林，医学博士，主任医师，教授，博士生导师，安徽省学术和技术带头人，安徽省卫生系统青年领军人才。现任安徽医科大学第一附属医院党委委员、副院长、高新院区院长。主持国家自然科学基金五项，省部级科研项目四项和厅级项目五项。主持安徽省精品课程《外科学总论》，获国家科技进步二等奖两项、省部级科技进步二等奖两项、省部级科技进步三等奖三项。现担任中国医师协会烧伤科医师分会常委、中国研究型医院学会休克与脓毒症专业委员会副主任委员、中国医药教育协会烧伤专业委员会常委、中国医疗保健国际交流促进会烧伤医学分会常委，海峡两岸医药卫生交流协会烧创伤暨组织修复专业委员会常委、安徽省医师协会烧伤整形学医师分会主任委员、安徽省医院协会医疗质量和患者安全委员会主任委员等职，同时任《中华烧伤杂志》、《中华损伤与修复杂志》、《感染炎症修复》等多个烧伤与创面修复领域权威杂志的编委。
论文信息：
Xu Jin#, Jie Shan#, Jiemin Zhao#, Tao Wang, Wei Zhang, Shijie Yang, Haisheng Qian, Liang Cheng, Xu-Lin Chen*, Xianwen Wang*. Bimetallic oxide Cu-Fe3O4 nanoclusters with multiple enzymatic activities for wound infection treatment and wound healing. Acta Biomaterialia, 2023.
https://doi.org/10.1016/j.actbio.2023.10.028
该项研究得到了国家自然科学基金、安徽省自然科学基金等项目的资助。