一、参赛作品概述
展品名称:沸石咪唑酯骨架基复合材料
材料类别:抗菌材料
创作者名称:于美哲
所属学校:南京理工大学
参赛论文:Acid-activated ROS generator with folic acid targeting for bacterial biofilm elimination
二、展品简介
1、展品简介/创新点: 基于ZIF-8的纳米结构是一种有前途的pH响应型ROS发生器,用于清除生物膜。抗菌试验表明,ZIF-8@Lys-CD@FA在酸性条件下对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率明显提高。
2、性质:抗菌纳米粒子在叶酸的帮助下,穿过生物膜到达感染部位,ZIF-8在感染部位的酸性环境中崩解,释放携带的抗菌组分,达到高效杀菌的目的。
3、展品应用领域:抗菌与抗生物膜
4、展品参数:
中文名
沸石咪唑酯骨架基复合材料
英文名
ZIF8-Based nanomaterial
简称
ZIF-8@lys-CD@FA
展品性状
粉末
三、科研笔记
科研故事
沸石咪唑骨架-8(ZIF-8)是由Zn2离子与2-甲基咪唑配位形成的纳米尺度金属-有机骨架(NMOFs)的典型亚类。由于其生物相容性和高表面积体积比,ZIF-8已被认为是一种很有前途的纳米药物传递载体。碳点(CD)作为一种新型的碳基纳米材料,由于其化学稳定性,发光性能和低毒性而引起了广泛的关注,并逐渐被用作克服抗生素耐药性的杀菌剂。在生物膜内细菌细胞表面,过表达的叶酸受体(FR)可以识别叶酸(FA),促进FA的特异性摄取。 我们推测,通过将靶向FA与抗菌纳米系统相结合,可以增加抗菌剂的特异性摄取,减少抗菌剂的外流。
于是,我们使用一锅法开发了由ZIF-8封装赖氨酸碳点和叶酸的纳米复合粒子。其中ZIF-8框架作为酸响应型智能载体,氮掺杂的赖氨酸碳点作为主要抗菌成分,叶酸作为靶向分子能特异性的与生物膜表面的叶酸受体结合。抗菌纳米粒子在叶酸的帮助下,穿过生物膜到达感染部位,ZIF-8在感染部位的酸性环境中崩解,释放携带的抗菌组分,达到高效杀菌的目的。
为了探索抗菌机制的过程中,我们意外地发现,与对照组相比,ZIF-8 @ Lys-CD @ FA产生的活性氧的量急剧增加。 于是,我们进一步测量ROS的特定类型。发现ZIF-8 @ Lys-CD @ FA具有类似过氧化氢的酶活性,可产生超氧自由基和羟基自由基,引起细菌内部强烈的氧化应激损伤,从而更有效地破坏成熟的生物膜。
科研中总有意外的发现,这就是科研带给我们的惊喜,这就是科研之美。
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