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杭州医学院许秋然团队在医工交叉领域取得多项新进展

发布时间: 2023- 03- 23 07: 36 浏览次数:

医工交叉在推动医疗领域发展和促进人类重大疾病攻克方面起到重要的作用。近日,我校许秋然研究员团队在工程技术与化学化工领域顶级期刊《Chemical Engineering Journal》(中科院一区TOP,IF: 16.744)上连续发表两篇题为“The eradication of biofilm for therapy of bacterial infected chronic wound based on pH-responsive micelle of antimicrobial peptide derived biodegradable microneedle patch”和“pH and non-enzymatic glucose response at ultra-low concentration using submicrochannel heterogeneous membrane”的研究论文。

许秋然研究员团队设计了一种可生物降解的载药微针贴片负载多功能胶束,提高细菌生物膜根除率和慢性感染伤口的修复。许秋然研究员作为论文的末位通讯作者,华中科技大学赵元弟教授及常州大学王建浩教授为论文共同通讯作者,杭州医学院为论文的通讯单位。

慢性感染伤口中,细菌生物膜与细胞外聚合物(EPS)结合,并粘附在伤口床表面,持续诱导炎症反应并阻碍组织修复,因此,消除细菌生物膜是促进慢性伤口愈合的关键。许秋然研究员团队首先将pH响应的聚合物2,3-二甲基马来酸酐-聚乙烯亚胺-聚乳酸-乙醇酸共聚物(DMA-PEI-PLGA,DPP)与光敏剂(Ce6)连接的抗菌肽(AMP)序列Ce6-IRVKIRVKIRVKIRVKIRVK(AMP-Ce6,AC)共同自组装形成两性离子聚合物胶束(DMA-PEI-PLGA@AMP-Ce6,DPP@AC),然后将此胶束加载到透明质酸甲基丙烯酰(HAMA)制备的微针贴片中。微针穿透皮肤后,聚合物胶束随之扩散,当聚合物胶束到达细菌生物膜的酸性微环境时,胶束崩解,药物释放,解离的抗菌肽与细菌细胞膜结合,在一定特定光照射后实现了抗菌肽和光动力的协同抗菌作用。这一新发现有望成为细菌生物膜治疗的安全有效平台,也为其它慢性伤口感染的治疗提供了新的思路。


原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894723009531


许秋然研究员团队开发了一种基于亚微米异质膜的固态纳米通道生物传感器,该传感器由多巴胺-金属多层组装和4-巯基苯硼酸修饰的多孔阳极氧化铝通道构成,实现了在不同pH值下,对超低浓度葡萄糖(线性范围为1 pM-0.1μM)的无酶检测。许秋然研究员为论文的末位通讯作者,华中科技大学赵元弟教授为论文共同通讯作者,论文通讯单位为杭州医学院。


通过热交联的疏水导电聚合物构建了基于AAO膜的具有不对称几何通道和ICR特性的异质膜。这一具有亚微米孔径(269nm)的多孔通道具备了较大的可修改表面积和空间,为构建具有ICR效应的更大传输吞吐量、更高灵敏度和更低检测限的生物传感器提供了结构基础。然后,通过多巴胺-金属多层组装的方法,在AAO通道内壁上原位生成并固定了大量可调节大小(约10和89 nm)和密度的金纳米颗粒。最后,通过Au-S键接枝高密度的4-巯基苯硼酸,制得了具有ICR特性,并对pH值和糖类响应良好的亚微米异质膜。由于多巴胺-金属多层组装和疏水导电聚合物的阻挡效应,该异质膜具有高探针接枝密度和低背景电流,从而实现了对超低浓度葡萄糖的高灵敏度响应,并具有宽线性范围(线性范围为1 pM-0.1μM)。本项研究提出了一种新颖的在亚微米异质膜中进行多巴胺-金属多层组装的方法,同时也建立了一种更灵活高效的探针接枝方法。该研究为构建具有亚微米孔径的固态纳米通道生物传感器提供了一个通用的基底平台。

原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894723009531


                                                                                     供稿:基础与法医学院   编辑:徐琦   审稿:应士波


信息来源: 科研处