基于镍金属有机框架-葡萄糖氧化酶级联纳米酶水凝胶系统用于糖尿病感染创面的协同抗菌与组织再生

本文推荐一种基于镍金属有机框架(Ni-MOF)和葡萄糖氧化酶(GOx)的级联纳米酶水凝胶系统(Ni-MOF@GOx-QT)，通过物理交联季铵化壳聚糖(QC)和单宁酸(TA)形成可注射水凝胶。该系统利用GOx催化伤口微环境中的葡萄糖生成H2O2和葡萄糖酸，激活Ni-MOF的过氧化物酶样(POD-like)活性产生羟基自由基(•OH)，实现99%的广谱抗菌率，同时促进成纤维细胞迁移，在糖尿病大鼠模型中显著加速感染创面愈合。

　　

Highlight

基于镍金属有机框架(Ni-MOF)和葡萄糖氧化酶(GOx)，本研究设计了一种自激活级联纳米酶水凝胶系统(Ni-MOF@GOx-QT)，用于解决感染性创面愈合过程中细菌控制与组织再生的双重挑战。

Synthesis of Ni-MOF

首先称取1.0 g硝酸镍(Ni(NO₃)₂)、0.39 g 2,5-二羟基对苯二甲酸和0.1 g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)混合，加入75 mL二甲基甲酰胺(DMF)、5 mL乙醇和5 mL去离子水，搅拌20分钟后加入100 μL冰醋酸，将混合液转移至...

Synthesis and characterization of materials

图1A-B显示Ni-MOF呈现均匀的纺锤形微观结构，单个颗粒聚集形成花椰菜状三维结构。负载GOx后，Ni-MOF@GOx粒径略有增大但仍保持纺锤形态，表明GOx成功修饰未改变材料基本形貌特征。

Conclusions

本研究成功合成具有级联酶催化活性的Ni-MOF@GOx纳米材料，其在酸性条件下高效转化H₂O₂为•OH，对大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)展现显著杀菌效果。QT水凝胶作为载体不仅提高生物相容性，其与Ni-MOF@GOx的协同作用更形成抗菌屏障，为糖尿病相关感染创面治疗提供新型非抗生素依赖的解决方案。