Interfering with proton and electron transfer enables antibacterial starvation therapy

细菌 饥饿 电子转移 ATP合酶 三磷酸腺苷 纳米技术 生物物理学 材料科学 化学 微生物学 生物化学 生物 光化学 遗传学 内分泌学
作者
Ji Tan,Haifeng Zhang,Yisi Liu,Zhenhao Hou,Donghui Wang,Junjie Zhou,Yuan‐Ming Cao,Qian Shi,Bowen Zheng,Jing‐Jun Nie,Yuanyuan Cui,Yun Du,Kai Huang,Shengbing Yang,Dafu Chen,Xuanyong Liu
出处
期刊:Science Advances [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:11 (12): eadt3159-eadt3159 被引量:24
标识
DOI:10.1126/sciadv.adt3159
摘要

Implant-associated infections are urgently addressed; however, existing materials are difficult to kill bacteria without damaging cells. Here, we propose an innovative concept of selective antibacterial starvation therapy based on interfering with proton and electron transfer on the bacterial membrane. As a proof-of-principle demonstration, a special Schottky heterojunction film composed of gold and alkaline magnesium-iron mixed metal oxides (Au/MgFe-MMO) was constructed on the titanium implant. Once bacteria contacted this implant, the Au/MgFe-MMO film continuously captured the proton and electron participated in respiratory chain of bacteria to impede their energy metabolism, leading to the deficit of adenosine 5'-triphosphate. Prolonged exposure to this starvation state inhibited numerous biosynthesis processes and triggered severe oxidative stress in bacteria, ultimately leading to their death due to DNA and membrane damage. In addition, this heterojunction film was comfortable for mammalian cells, without inhibiting mitochondrial function. This proposed starvation antibacterial therapy gives a notable perspective in designing biosafe smart antibacterial biomaterials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
陆木子发布了新的文献求助100
1秒前
2秒前
张璋完成签到,获得积分10
2秒前
彭于晏应助croiss采纳,获得10
2秒前
小杨小杨完成签到 ,获得积分10
3秒前
刘冠昊发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
chen发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
粗暴的盼柳完成签到,获得积分10
4秒前
李健的小迷弟应助streamerz采纳,获得150
4秒前
无私的花生完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
CTY发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
善良雅柏发布了新的文献求助10
7秒前
可爱的函函应助罗梦采纳,获得10
7秒前
7秒前
万事顺利完成签到,获得积分10
8秒前
如泣草芥完成签到,获得积分0
10秒前
Jello发布了新的文献求助10
10秒前
lzylzy发布了新的文献求助10
10秒前
李健应助onion采纳,获得10
11秒前
11秒前
从前的我发布了新的文献求助10
11秒前
万能图书馆应助fyw采纳,获得10
13秒前
Maestro_S发布了新的文献求助10
15秒前
小小完成签到 ,获得积分10
15秒前
xxxxxl发布了新的文献求助10
15秒前
留胡子的醉卉完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
我是老大应助馍馍采纳,获得10
17秒前
18秒前
烟花应助激动的涔采纳,获得10
18秒前
尊敬曼柔完成签到 ,获得积分20
19秒前
科研通AI2S应助苗条秋荷采纳,获得10
19秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7218764
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8849482
关于积分的说明 18675091
捐赠科研通 6875856
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3186063
关于科研通互助平台的介绍 2348778
邀请新用户注册赠送积分活动 2160172