普鲁士蓝@银纳米复合材料的金属类似物开发及其在生物膜和皮肤感染治疗中的应用

本研究针对抗生素耐药性问题，开发了铜/钴/锰基普鲁士蓝@银(MIIPB@Ag)纳米复合材料。实验证实该材料能有效抑制革兰氏阴性/阳性菌，其中CuIIPB@Ag(1600μM)和MnIIPB@Ag(4000μM)可使生物膜形成降低85%，并成功消除大鼠皮肤感染，为新型抗菌剂开发提供新策略。

　　

银基纳米复合物因其能破坏细菌细胞膜、增强氧化应激并损伤细菌DNA，成为具有潜力的抗菌剂。近年来，普鲁士蓝类似物（Prussian blue analogues）纳米复合材料因其生物相容性高、成本低且易于结构修饰诱导生物活性等独特优势受到关注。本研究开发了三种金属类似物的普鲁士蓝@银[M^IIPB@Ag，M^II代表铜（Cu）、钴（Co）和锰（Mn）]纳米复合材料用于抗菌应用。体外实验证实这些材料能有效抑制革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌。通过将Cu^IIPB@Ag和Mn^IIPB@Ag涂覆在PDMS（聚二甲基硅氧烷）磁盘表面评估其抗生物膜性能，结果显示CuPB@Ag（1600μM浓度）和MnPB@Ag（4000μM浓度）可实现约85%的生物膜形成减少。MTT法（噻唑蓝比色法）体外细胞毒性研究表明，Cu^IIPB@Ag（60μM浓度下细胞存活率达80%）和Mn^IIPB@Ag（150μM浓度下细胞存活率达70%）具有良好的生物相容性。此外，在临床前大鼠模型中，Cu^IIPB@Ag（1600μM）和Mn^IIPB@Ag（4000μM）成功消除了皮肤感染。这些结果突显了普鲁士蓝@银纳米复合材料金属类似物在治疗细菌感染方面的应用潜力。