AIE活性纳米颗粒:光动力抗菌水凝胶
作者:易文龙 时间:2026-10-09 点击数:
抗生素滥用催生大量耐药菌,皮肤软组织细菌感染已经成为全球性公共卫生难题。光动力抗菌治疗(PDT)作为非抗生素策略,依靠光敏剂在光照下产生活性氧(ROS)破坏细菌结构,不易诱导耐药,应用前景广阔。2026 年,西安交通大学联合首都医科大学附属北京儿童医院科研团队在《ACS Applied Materials & Interfaces》发表研究论文,设计制备聚集诱导发光(AIE)型共轭聚合物纳米颗粒 FADM NPs,并构建可注射荧光水凝胶敷料 FADM NPs@Gel。该体系兼顾荧光成像示踪与高效光动力杀菌能力,在低剂量条件下对革兰氏阳性、阴性细菌实现高效灭活,在小鼠感染创面模型中有效清除细菌、减轻炎症,显著加速伤口修复,为下一代抗菌光诊疗材料提供全新方案。

研究通过 Suzuki 聚合及后修饰得到给体‑受体型阳离子共轭聚合物 FADM,再利用再沉淀法制备得到水溶性 FADM NPs 纳米颗粒。体外实验表明,白光(20 mW/cm²,10 min)照射条件下,仅 1 μg/mL 的 FADM NPs 即可实现对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌 99% 以上的杀灭效率。扫描电镜观察证实光照处理后细菌细胞壁破损、细胞结构崩解。共聚焦荧光显微镜下,FADM NPs 可标记细菌,实现细菌荧光成像。细胞溶血实验证明该材料体外生物相容性优异,溶血率低于安全阈值。研究进一步将 FADM NPs 复合到生物友好的 Carbopol‑940 水凝胶基质,得到 FADM NPs@Gel 荧光水凝胶敷料。在大肠杆菌感染小鼠全层皮肤创面模型上开展体内药效评价:白光光照处理的 FADM NPs@Gel 组,创面炎症浸润显著减轻,胶原沉积增加,伤口结痂与愈合速度最快,第 11 天创面基本愈合;而单纯水凝胶组、无光处理组创面仍存在明显感染与伤口缺损。小鼠体重全程稳定,心、肝、脾、肺、肾主要脏器组织学切片及血液学指标未见异常,证实该体系体内安全性良好。
该工作开发低剂量 AIE 共轭聚合物纳米光诊疗平台,克服传统光敏剂聚集淬灭的短板,实现 “细菌荧光示踪 + 光动力杀菌” 一体化;配套可注射水凝胶敷料,便于创面局部给药,兼顾抗感染与组织修复。论文指出,后续将进一步优化分子结构,拓展该类材料在临床耐药菌皮肤感染、慢性难愈伤口的转化研究。
原文链接:AIE-Active Conjugated Polymer Nanoparticles for Enhanced Photodynamic Bacterial Disinfection and Accelerated Wound Healing | ACS Applied Materials & Interfaces | ACS Publications
DOI:10.1021/acsami.6c04704
一审:徐昌文
二审:赵克雷
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