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  金屬-有機環(huán)/籠（MOCs）作為一種可替代抗生素的潛在生物醫(yī)用材料，因其優(yōu)異的抗菌性能而備受關(guān)注。然而，納米級MOCs在可加工性和可轉(zhuǎn)移性方面的困難限制了其實踐應(yīng)用。為了解決這些問題，我們提出了一種通過多級組裝構(gòu)建厘米級金屬有機膜（III）的方法，并將其貼附在經(jīng)過陽離子染料MPT（II）染色的真絲織物（I）上，以提高細菌響應(yīng)識別和促進傷口愈合的能力。染料MPT分子與細菌共培養(yǎng)可以被細菌原位還原生成自由基，在660 nm光照射下也表現(xiàn)出良好的光熱效應(yīng)，不僅可以用于光熱治療，還可以誘導(dǎo)厘米膜釋放Pt MOC，進一步協(xié)同光熱提高抗菌性能。這種自制的多層創(chuàng)面敷料不僅能夠?qū)崟r監(jiān)測創(chuàng)面感染，及時進行治療，還具有較高的時空精度。

圖1. 細菌響應(yīng)多層創(chuàng)面敷料的構(gòu)建及光熱協(xié)同抗感染

  近期，武漢科技大學(xué)王曉強副教授、河南大學(xué)孫燕教授、華中師范大學(xué)孫耀教授、美國猶他大學(xué)Peter J. Stang院士合作，開發(fā)了具有實時感染指示和高時空精度的新型傷口愈合敷料（圖1）。其中，采用多級自組裝厘米級Pt MOC膜（III）與陽離子染料（MPT）染色后的真絲織物（I+II）創(chuàng)新性組合（圖1A），實現(xiàn)在宏觀尺度上合理地應(yīng)用Pt MOC膜，并有效控制治療輸出。真絲織物上的陽離子染料MPT與細菌共培養(yǎng)后發(fā)生明顯的顏色變化（從淺黃色變?yōu)樯钭仙贿�原到其自由基形式，可用于實時監(jiān)測傷口感染（2 h內(nèi)即可出現(xiàn)明顯變色現(xiàn)象）。此外，MPT自由基在660 nm激光照射下表現(xiàn)出良好的光熱效應(yīng)，可以誘導(dǎo)和控制厘米膜釋放Pt MOCs，有效提高了抗菌效率，促進感染創(chuàng)面快速愈合（圖1B)。這項工作為厘米級金屬-有機環(huán)/籠（MOCs）材料的宏觀實踐應(yīng)用、細菌實時監(jiān)測和促進傷口愈合提供了新的思路。該工作以“Supramolecular coordination platinum metallacycle–based multilevel wound dressing for bacteria sensing and wound healing”為題發(fā)表在《PNAS》期刊上（PNAS 2024, 121, 14, e2318391121）。文章共同第一作者是武漢科技大學(xué)李文珍博士、王曉強副教授以及河南大學(xué)碩士研究生劉凌然。該研究得到國家自然科學(xué)基金委的支持。

圖2. 高度有序的Pt MOC膜多級組裝結(jié)構(gòu)及自組裝示意圖。

2. 細菌實時感染識別與光熱效應(yīng)

圖3. 細菌響應(yīng)多層傷口敷料光熱效應(yīng)及誘導(dǎo)Pt MOC膜多級組裝結(jié)構(gòu)的分解。

  原文鏈接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2318391121