Carbon Quantum Dots Incorporated公司开发的注射用水凝胶，用于ROS（活性氧）介导的光动力抗菌治疗

《ChemistrySelect》：Carbon Quantum Dots Incorporated Injectable Hydrogel for ROS Mediated Photodynamic Antimicrobial Therapy

碳量子点（CQDs）通过水热法合成并负载于钠Alginate/明胶可注射水凝胶中，在470nm蓝光辐照下激发产生ROS，显著增强对革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌）和革兰氏阴性菌（大肠杆菌）的光动力抗菌活性（光下杀菌率达95%和96.33%），同时证实水凝胶具有生物相容性并促进成纤维细胞增殖。

　　

图形摘要

采用水热法合成了具有可调光学特性的碳量子点（CQDs），并将其掺入海藻酸钠/明胶可注射水凝胶中。当受到470纳米光源照射10分钟后，CQDs吸收能量并被光激发。激发的电子产生活性氧物种，从而促进细菌的光降解和成纤维细胞的增殖。

摘要

抗菌耐药性已成为全球性问题，由于耐药菌株的出现，传统抗生素的效果大大降低。本研究重点介绍了使用Schiff基交联方法合成海藻酸钠/明胶可注射水凝胶，并在其中掺入光敏碳量子点（CQDs）。该水凝胶能够在蓝光（470纳米）照射下控制释放CQDs，从而产生活性氧物种（ROS），增强光动力抗菌效果。该水凝胶具有相互连接的多孔网络结构（孔径50微米），膨胀比为2233%，储能模量为620帕。由于交联密度增加，CQD/OSA/GEL的水凝胶降解速度比OSA/GEL慢3.75%。在黑暗条件下，CQD/OSA/GEL水凝胶对革兰氏阳性细菌（金黄色葡萄球菌）的杀菌率为29%；在光照10分钟后，杀菌率升至95%。对于革兰氏阴性细菌（大肠杆菌），无光条件下的杀菌率为26.33%，光照后杀菌率提高到96.33%。体外细胞毒性实验证实了CQD/CQD/GEL的生物相容性，而光激活作用通过控制活性氧的产生和激活细胞内ERK通路促进了成纤维细胞的增殖。

利益冲突

作者不存在利益冲突。