阳光触发活性氧重分布用于感染伤口治疗的新型光动力疗法研究

《Biomaterials》：Sunlight Triggered Radical Oxygen Species Redistribution in Infected Wound Treatment

本文报道了一种L-精氨酸修饰的氧化锌纳米颗粒（AL-ZnO NPs）及其复合水凝胶敷料。该材料在阳光照射下，通过级联反应将高剂量·O2-/·OH转化为高活性但低剂量的ONOO-，在保持光动力疗法（PDT）抗菌效果的同时，减少活性氧（ROS）对正常组织的损伤；其释放的Zn2+可激活超氧化物歧化酶（SOD）通路并促进巨噬细胞M1向M2极化，协同抗炎、促愈合，为感染伤口提供了一种温和高效的PDT新策略。

　　

Section snippets (章节选段)

Preparation and Characterization of Various NPs (各种纳米颗粒的制备与表征)

首先，我们对氧化锌（ZnO）、A-ZnO和AL-ZnO纳米颗粒的形貌进行了表征。透射电子显微镜（TEM）图像（图1A）显示，ZnO、A-ZnO和AL-ZnO均呈球形且高度单分散，直径分别为460纳米、416纳米和400纳米，这表明L-精氨酸（L-Arg）的接枝对纳米颗粒的形貌没有显著影响。然而，通过动态光散射（DLS）测得的ZnO、A-ZnO和AL-ZnO的流体动力学直径分别约为573.46纳米...

Conclusion (结论)

在本研究中，基于氧化锌（ZnO）的光动力特性，我们设计了一种L-精氨酸（L-Arg）修饰的ZnO作为新型抗菌剂，它能够在自然阳光照射下，通过快速生成高活性的过氧亚硝酸盐（ONOO^-）以及持续释放具有低浓度生物安全性的锌离子（Zn²⁺），实现高效抗菌。L-Arg是一种具有良好生物相容性的一氧化氮（NO）供体，在高水平活性氧（ROS）条件下可被氧化形成一氧化氮和L-瓜氨酸。有趣的是，NO可以...

Materials (材料)

二甘醇（99%）、二水合醋酸锌（ZnAc, 99%）、3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES, 98%）、L-精氨酸（L-Arg, 99%）、1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺（EDC）、N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）、聚乙烯醇（PVA）1799型以及亚甲蓝（MB）均购自阿拉丁工业公司（上海）。过氧亚硝酸盐（ONOO^-）测试盒购自北博生物公司。一氧化氮（NO）检测试剂盒和铜锌/锰超氧化物歧化酶（CuZn/Mn-SOD）活性检测试剂盒购自碧云天生物技术公司。

CRediT authorship contribution statement (作者贡献声明)

Jian Dong: 监督指导，资金获取。 Ning Wang: 数据整理。 Qian Feng: 初稿撰写，可视化，监督指导，资金获取，形式分析。 Kaiyong Cai: 初稿撰写，监督指导，资金获取。 Xingan Qiu: 可视化，验证，形式分析，数据整理。 Bikun Zhou: 初稿撰写，可视化，验证，方法学，形式分析，数据整理。 Xuezhe Liu: 可视化。 Pengzhen Bu: 形式分析，数据整理。

Conflict of Interest (利益冲突)

作者声明无利益冲突。

Data Availability Statement (数据可用性声明)

支持本研究结果的数据可根据合理要求从通讯作者处获取。

Declaration of Competing Interest (竞争利益声明)

作者声明无竞争利益。