近日，北京化工大学材料科学与工程学院徐福建教授/俞丙然教授研究团队联合北京大学口腔医学院王宇光副教授在《Advance Functional Materials》上发表了题为“Biofilm-Sensitive Photodynamic Nanoparticles for Enhanced Penetration and Antibacterial Efficiency”的研究论文。该论文提出了利用pH响应的概念,以电荷逆转为策略设计了具有低细胞毒性和高生物膜渗透杀伤性能的功能适应性光动力纳米颗粒。

光动力纳米颗粒在生理条件下（pH 7.4）是负电性的，减少了细胞内吞，对正常细胞的毒性最小。由于细菌代谢物的存在，感染部位通常是酸性微环境，pH范围为5.0 - 6.5。光动力纳米颗粒在酸性相关感染部位由于质子作用使得GA脱落，转换为正电性的纳米颗粒，可以有效地结合到带负电的细菌表面，从而增强了对革兰氏阴性菌的光动力抗菌作用。实验表明具有电荷反转功能的光动力纳米颗粒具有较好的生物安全性，高效广谱的杀菌效率。在生物膜酸性微环境时，光动力纳米颗粒脱落GA而带正电，与带负电细菌表面发生静电相互作用而迅速渗入生物膜并根除生物膜。此外，植入的导管小鼠模型证明了光动力纳米颗粒在体内感染微环境下具有良好的生物膜消除杀伤能力。这为消除医疗器械上的生物膜提供了一种很有前景的方法。

北京化工大学材料科学与工程学院硕士生吴双梅为论文第一作者，徐福建教授，俞丙然教授和北京大学口腔医学院王宇光副教授为本论文的共同通讯作者。北京化工大学和北京大学口腔医学院为完成单位。

论文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202103591