ACS Nano：杂化尖刺促进的捕获和生物膜破坏可协同增强超声介导的杀菌治疗

柚子

2025-09-15

细菌性肺炎是全球范围内导致感染性疾病死亡的主要原因之一，其有效治疗目前仍面临着抗生素耐药性以及常规疗法所引发的微生物群紊乱等严峻挑战。受壁虎皮肤抗菌结构的启发，中国药科大学邓大伟教授开发了一种由单宁酸修饰的Mn-ZnO杂化微粒（MZT），其具有仿苍耳的仿生刺状结构，可实现对表面形态和化学成分的协同调节。

本文要点：

（1）该材料具有双重抗菌机制：（i）微尖结构可通过多酚介导的细菌膜相互作用显著提高细菌捕获效率，实现协同的细菌捕获和物理穿透，以靶向抗菌；（ii）压电驱动的酸响应活性氧催化系统可在超声激活下选择性清除病原体，并且不会损害健康组织。理论分析表明，表面压电场可通过电荷重新分布增强催化动力学。

（2）体内实验表明，在肺炎克雷伯菌感染小鼠模型组通过雾化系统进行治疗能够实现精准的肺部给药，进而可以产生显著的治疗效果。细胞活力检测和组织病理学评估结果证实，该治疗系统在细胞和机体层面均具有出色的生物安全性。综上所述，该研究建立了一种仿生生物材料的设计范式，其能够实现靶向抗菌，并可同时降低耐药风险和保护微生物群落。

Xiaomin Zhao. et al. Hybrid Spike-Facilitated Capture and Biofilm Destruction Co-Enhances Ultrasound-Mediated Bactericidal Therapy. ACS Nano. 2025

DOI: 10.1021/acsnano.5c09843

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c09843