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综述:纳米酶加速足部伤口愈合的研究进展
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月16日 来源:International Journal of Environmental Health Research 2.2
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这篇综述系统总结了纳米酶(nanozymes)在糖尿病足(DFU)治疗中的最新进展,重点阐述了其通过抗氧化(SOD/CAT)、抗菌(POD-like)、促血管生成(VEGF)及调节伤口微环境(pH/ROS)等多重机制加速慢性伤口愈合的潜力,并探讨了多功能复合纳米酶(如MoS2@Au@BSA)的协同治疗策略与临床转化挑战。
纳米酶(1-100 nm)兼具纳米材料特性和天然酶催化功能,可模拟超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等活性,通过调节活性氧(ROS)水平发挥治疗作用。其结构稳定性优于天然酶,能在极端条件下保持活性,但需通过尺寸、形貌调控优化生物相容性。
抗氧化效应:糖尿病足伤口中高浓度ROS会加剧氧化应激。SOD-like纳米酶(如Ru@CoSe)将超氧阴离子转化为H2O2和O2,而CAT-like纳米酶(如MoS2@TA/Fe)分解H2O2缓解缺氧。多功能纳米酶CHA@GOx同时具备GOx、SOD和CAT-like活性,动态平衡Ce3+/Ce4+以协同调控微环境。
抗菌作用:POD-like纳米酶(如Pt空心纳米枝晶)催化H2O2生成·OH杀灭细菌。复合纳米酶Fe3O4-GOx通过pH响应级联反应,在酸性环境中激活抗菌功能。针对生物膜难题,Fe2C/GOx@微针可穿透生物膜基质,增强渗透性。
促血管生成:CuPt-GOx-CaP纳米反应器消耗葡萄糖释放O2和Cu2+,刺激血管新生。水凝胶载体(如PCN miR/Col)结合miRNA与CeO2纳米酶,通过“种子-土壤”策略重塑微环境,促进功能性血管网络形成。
血糖与pH调控:GOx-like纳米酶(如GGFzyme)降低伤口局部血糖,切断细菌营养供给。pH响应型纳米酶(如APGH)通过葡萄糖氧化酸化微环境,激活POD活性以增强抗菌效果。
多功能复合设计:如五酶活性水凝胶喷雾(SOD/CAT/GOx/POD/NOS-like)可同步抗炎、抗菌、促血管生成。金属有机框架(MOF-818)负载GOx和Fe2O3,实现级联催化与Zn2+控释。
联合治疗策略:光控Pd-MOF@PAzo@SNP平台结合NO疗法,协同消除生物膜。MXene基纳米酶(Ti3C2)兼具POD活性和光热效应,针对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)感染。
安全性挑战:虽部分纳米酶(如AuPt双金属)显示低细胞毒性,但CuO NPs可能诱发细胞自噬损伤。表面修饰(如BSA包覆)和靶向递送(如FA修饰)是提升安全性的关键方向。
需深入探究纳米酶在复杂生物环境中的代谢途径,开发智能响应型材料(如ROS/pH双敏感水凝胶),并通过临床前试验验证长期疗效。植物源性囊泡与传统中药成分的协同应用,或为糖尿病足治疗提供新思路。
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