近日，北京化工大学材料科学与工程学院徐福建教授/赵娜娜教授研究团队在《ACS Nano》上发表了题为“Rough Carbon−Iron Oxide Nanohybrids for Near-Infrared-II Light-Responsive Synergistic Antibacterial Therapy”的研究论文。该论文提出了一种基于粗糙表面纳米颗粒构建协同抗菌体系的方法，实现了近红外二区（NIR-II）响应的光热/化学动力学高效协同抗感染治疗。
由于耐药菌株的加速出现，细菌感染对全球健康和经济构成了严重威胁。传统的抗生素由于不恰当的使用极易产生多重耐药性。开发有效、安全可对抗耐药细菌的的抗菌策略迫在眉睫。近年来，高效的治疗手段如光热治疗（PTT）、光动力治疗（PDT）、化学动力学治疗(CDT)等已经在抗感染治疗方面有所应用。PTT通常需要高功率密度的近红外光和长时间的照射，具有有限的治疗效果并且可能损害正常组织。除此以外，由于与弱细菌的相互作用，以及活性氧物种（ROS）较短的寿命和作用距离，CDT和PDT的应用受到很大限制。同时单一模式的治疗方式很难得到令人满意的治疗效果。因此构建高效的抗菌平台仍然是一个很大的挑战。研究表明，粗糙表面的纳米颗粒对细胞的摄取和细菌的粘附至关重要，具有粗糙表面的纳米颗粒可以增强与细菌的粘附，缩短与材料与细菌的作用距离，进而提高治疗效果。基于以上的基础，研究团队基于粗糙表面的碳壳/四氧化三铁杂化纳米颗粒（RCF）设计了一种高效抗菌体系，通过增强材料与细菌的粘附提高NIR-II光响应的PTT/CDT协同抗菌效果。RCF可催化低浓度的过氧化氢产生自由基，同时在低功率密度（0.5W/cm2）NIR-II激光照射下RCF具有PTT/CDT协同广谱抗菌能力。与光滑表面的同类材料相比，RCF的粗糙表面具有增强细菌粘附的效果，同时具有更优异的抗菌效果。更重要的是，RCF在大鼠的伤口感染模型中显示出优异的PTT/CDT协同抗耐药细菌感染的治疗效果。
北京化工大学材料科学与工程学院硕士研究生柳智文为论文第一作者，徐福建教授和赵娜娜教授为本论文的通讯作者。北京化工大学为唯一完成单位。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsnano.1c00894.
