基于超声响应性SenA@ZIF-8释放技术的无线柔性贴片，用于按需治疗牙周炎

《Journal of Nanobiotechnology》：Wireless flexible patch based on ultrasound-responsive SenA@ZIF-8 release for on-demand medication of periodontitis

　　

摘要

牙周炎是一种常见的慢性炎症性疾病，会导致牙周组织逐渐丧失并引发全身性并发症。然而，传统的治疗方法通常只能清除生物膜，而无法完全消除炎症或再生组织。在这里，我们介绍了一种可弯曲的无线超声贴片，该贴片装载了含有抗炎抗氧化剂senkyunolide A（SenA@ZIF-8）的ZIF-8纳米颗粒，可实现按需药物释放。压电换能器将1 MHz的超声波转换为约10 V、9 mA的电信号，使十三烷酸相变矩阵加热到约43°C，从而触发SenA@ZIF-8的释放。体外实验表明，SenA@ZIF-8具有生物相容性，并且在保护牙周韧带干细胞免受H?O?诱导的氧化损伤方面优于游离的SenA：它降低了细胞内的活性氧（ROS）水平并恢复了抗氧化酶的活性。在巨噬细胞中，ZIF-8的装载增强了细胞对SenA的摄取，并显著抑制了LPS诱导的促炎介质的表达，同时促进了M2标志物的表达。在兔子的结扎诱导牙周炎模型中，反复通过超声触发SenA@ZIF-8的释放显著减轻了牙周炎症。微计算机断层扫描（Micro-CT）和组织学检查显示，接受该设备治疗的部位表现出最大的牙槽骨再生和胶原沉积，同时炎症反应最小。这种基于MOF（金属有机框架）的创新超声贴片可以通过微创、精确和按需的药物释放方式缓解氧化应激和炎症，从而促进牙周组织的再生。这种方法作为辅助疗法，具有显著的转化潜力，有望改善牙周治疗的效果并提高患者的依从性。

图形摘要

此图像的替代文本可能是由AI生成的。

牙周炎是一种常见的慢性炎症性疾病，会导致牙周组织逐渐丧失并引发全身性并发症。然而，传统的治疗方法通常只能清除生物膜，而无法完全消除炎症或再生组织。在这里，我们介绍了一种可弯曲的无线超声贴片，该贴片装载了含有抗炎抗氧化剂senkyunolide A（SenA@ZIF-8）的ZIF-8纳米颗粒，可实现按需药物释放。压电换能器将1 MHz的超声波转换为约10 V、9 mA的电信号，使十三烷酸相变矩阵加热到约43°C，从而触发SenA@ZIF-8的释放。体外实验表明，SenA@ZIF-8具有生物相容性，并且在保护牙周韧带干细胞免受H?O?诱导的氧化损伤方面优于游离的SenA：它降低了细胞内的活性氧（ROS）水平并恢复了抗氧化酶的活性。在巨噬细胞中，ZIF-8的装载增强了细胞对SenA的摄取，并显著抑制了LPS诱导的促炎介质的表达，同时促进了M2标志物的表达。在兔子的结扎诱导牙周炎模型中，反复通过超声触发SenA@ZIF-8的释放显著减轻了牙周炎症。微计算机断层扫描（Micro-CT）和组织学检查显示，接受该设备治疗的部位表现出最大的牙槽骨再生和胶原沉积，同时炎症反应最小。这种基于MOF（金属有机框架）的创新超声贴片可以通过微创、精确和按需的药物释放方式缓解氧化应激和炎症，从而促进牙周组织的再生。这种方法作为辅助疗法，具有显著的转化潜力，有望改善牙周治疗的效果并提高患者的依从性。

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