溶菌酶作為一種獨特的水解細菌細胞壁結構多糖的生物催化劑，可以減緩抗生素過量治療導致的細菌耐藥性，但在致病微環境下高效激活溶菌酶活性仍具有挑戰性。文中通過合理設計光熱納米平臺，提出了一種遠程調控耐熱溶菌酶的生物界面工程策略。為此，我們利用聚多巴胺(PDA)表面化學修飾Ti
3C
2TX MXene納米片以增強光熱效應和性能耐久性，并通過分子間靜電親和將溶菌酶生物大分子固定在這樣的二維雜化界面上。集成的納米平臺(M@P@Lyso)不僅實現了對局部熱的精確控制，還實現了對負載溶菌酶生物催化的光響應性上調，光熱轉換效率最高達46.88%。因此，體外和體內抗菌實驗表明，M@P@Lyso能有效抑制耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的增殖，加速小鼠傷口消毒，且生物毒性很小。M@P@Lyso的突出抗菌活性歸因于光增強的溶菌酶活性，輔助由局部輕度高溫引起的細菌死亡和來自M@PDA的物理破壞。這項工作示范了通過刺激響應性酶納米平臺解決細菌耐藥性威脅的方法。
圖1 MXene上溶菌酶生物界面工程及光熱增強的光熱抗MRSA性能示意圖。
圖2. 合成納米材料的表征。
圖3 合成納米材料的光熱性能。
圖4. 合成納米材料的體外抗菌活性。
圖5。體內抗菌活性。
圖6 體外和體內生物安全性分析。
相關科研成果華南理工大學食品科學與工程學院Da-Wen Sun等人于2022年發表在Chemical Engineering Journal (https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.139078)上。原文：Bio-interface Engineering of MXene Nanosheets with Immobilized Lysozyme for Light Enhanced Enzymatic Inactivation of Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus。
轉自《石墨烯研究》公眾號
