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综述:口腔医学中的纳米酶:从催化设计到先进牙科疗法
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月10日 来源:Small 12.1
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(编辑推荐)这篇综述系统阐述了纳米酶(Nanozymes)在口腔医学中的突破性应用,通过环境响应性调节活性氧(ROS)水平实现"双刃剑"效应——既能杀菌抗感染,又能抗炎促再生。文章重点探讨了表面修饰、元素掺杂、AI优化等设计策略提升催化效率,并展望其在牙周病、骨修复和口腔肿瘤精准治疗中的多场景应用潜力。
纳米酶凭借其类酶特性正在口腔医疗领域引发革命。这些智能材料能根据微环境动态调控活性氧(ROS)水平——在感染部位产生ROS破坏细菌生物膜(Biofilm)和耐药菌,在修复阶段清除ROS以减轻炎症并促进组织再生。最新研究表明,通过表面修饰、元素掺杂、人工智能(AI)驱动的结构优化等策略,纳米酶的催化效率可提升300%以上,其靶向精度达到亚细胞级别。
仿生设计使纳米酶能模拟过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)等天然酶的级联催化过程。例如,铁掺杂的碳点纳米酶可同时具备氧化酶(OXD)和过氧化氢酶(CAT)活性,在pH=5.0的炎症环境中产生·OH自由基杀菌,而在中性环境下转为分解H2O2保护正常组织。
在牙周炎治疗中,负载甲硝唑的MnO2纳米酶通过催化H2O2产生O2打破厌氧菌生存环境,同时释放药物实现协同杀菌。骨缺损修复时,含硒纳米酶通过激活Nrf2/HO-1通路减少氧化应激,使成骨细胞活性提升2.1倍。针对口腔鳞癌(OSCC),光热响应型纳米酶可实现ROS风暴治疗与免疫检查点阻断(ICB)的联合疗法。
尽管动物实验显示纳米酶可使龋齿病变面积减少78%,但长期生物安全性仍需验证。未来研究将聚焦于:①开发响应口腔特殊酶环境的智能材料;②构建载药-催化-成像多功能平台;③建立标准化毒性评价体系。通过跨学科合作,纳米酶有望成为下一代"智能牙科机器人"。
作者声明无利益冲突。
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