Piezo-Augmented Sonosensitizer with Strong Ultrasound-Propelling Ability for Efficient Treatment of Osteomyelitis

骨髓炎 材料科学 生物物理学 活性氧 生物医学工程 化学 医学 生物化学 外科 生物
作者
Xiaobo Feng,Liang Ma,Jie Lei,Qunle Ouyang,Yuxuan Zeng,Yue Luo,Xiaoguang Zhang,Yu Song,Gaocai Li,Lei Tan,Xiangmei Liu,Yang Cao
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:16 (2): 2546-2557 被引量:91
标识
DOI:10.1021/acsnano.1c09189
摘要

The successful treatment of osteomyelitis remains a great challenge in the field of orthopedics. The clinical method for treating refractory bone infection requires a combination therapy of long-term systemic antibiotics administration and surgical debridement. It is highly desirable to develop an antibiotic-free, noninvasive, rapid strategy to eradicate osteomyelitis. Herein, we fabricate a piezoelectric-enhanced sonosensitizer that consists of a porphyrin-based hollow metal–organic framework (HNTM), MoS2 nanosheets, and a red cell (RBC) membrane. We find that the ultrasound (US)-induced piezoelectric polarization of MoS2 can improve the charge transfer of HNTM at the heterointerface of HNTM-MoS2, increasing the production of reactive oxygen species (ROS). Besides, MoS2 increases the asymmetric shape of HNTM, leading to the strong US-propelling ability of HNTM–MoS2. The produced ROS and strong mechanical force can kill methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) with an antibacterial efficiency of 98.5% under 15 min of US treatment, resulting in intracellular DNA damage and increased oxidative stress and disturbance of purine metabolism, tryptophan metabolism, and pantothenate and CoA biosynthesis of MRSA. Together with the toxin neutralization ability, the RBC-HNTM-MoS2 successfully eliminates the bone infection and suppresses inflammation and bone loss. This work provides another strategy for developing an efficient sonosensitizer through piezoelectric-assisted sonocatalysis and enhancing US-propelling ability.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
wang_dong发布了新的文献求助10
1秒前
顺利问玉完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
kawa发布了新的文献求助10
1秒前
陈江河发布了新的文献求助10
1秒前
xmy完成签到 ,获得积分10
2秒前
cq220发布了新的文献求助10
4秒前
ZMH发布了新的文献求助10
5秒前
kawa完成签到,获得积分10
7秒前
情怀应助maomao采纳,获得10
9秒前
温馨家园完成签到 ,获得积分10
9秒前
12秒前
慕青应助不攻自破采纳,获得10
13秒前
潇洒的小鸽子完成签到 ,获得积分0
13秒前
媌哈哈关注了科研通微信公众号
14秒前
泯珉发布了新的文献求助10
17秒前
HLJemm应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
小盛完成签到,获得积分10
18秒前
不想干活应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
不想干活应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
不想干活应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
不想干活应助科研通管家采纳,获得50
19秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
Thea应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
19秒前
19秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
20秒前
kermitds完成签到 ,获得积分10
20秒前
ctc发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
21秒前
22秒前
ED应助乐平KYXK采纳,获得10
22秒前
22秒前
小佳完成签到 ,获得积分10
24秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 800
水稻光合CO2浓缩机制的创建及其作用研究 500
Logical form: From GB to Minimalism 500
2025-2030年中国消毒剂行业市场分析及发展前景预测报告 500
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III – Liver, Biliary Tract, and Pancreas, 3rd Edition 400
Elliptical Fiber Waveguides 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4171461
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3706922
关于积分的说明 11695769
捐赠科研通 3392549
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1860814
邀请新用户注册赠送积分活动 920545
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 832754