Surface-Confined Piezocatalysis Inspired by ROS Generation of Mitochondria Respiratory Chain for Ultrasound-Driven Noninvasive Elimination of Implant Infection

材料科学 生物相容性 植入 生物医学工程 活性氧 声动力疗法 离体 纳米技术 再生医学 根管 体内 医学 干细胞 细胞生物学 牙科 生物 外科 生物技术 冶金
作者
Wenxiu Xu,Yang Yu,Kai Li,Lanbo Shen,Xiaoyi Liu,Yi Chen,Junkun Feng,Wenjun Wang,Weiwei Zhao,Jinlong Shao,Baojin Ma,Junling Wu,Shaohua Ge,Hong Liu,Jianhua Li
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (10): 9415-9428 被引量:43
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c01480
摘要

Implant-associated infections (IAI) are great challenges to medical healthcare and human wellness, yet current clinical treatments are limited to the use of antibiotics and physical removal of infected tissue or the implant. Inspired by the protein/membrane complex structure and its generation of reactive oxygen species in the mitochondria respiration process of immune cells during bacteria invasion, we herein propose a metal/piezoelectric nanostructure embedded on the polymer implant surface to achieve efficient piezocatalysis for combating IAI. The piezoelectricity-enabled local electron discharge and the induced oxidative stress generated at the implant–bacteria interface can efficiently inhibit the activity of the attachedStaphylococcus aureusby cell membrane disruption and sugar energy exhaustion, possess high biocompatibility, and eliminate the subcutaneous infection by simply applying the ultrasound stimulation. For further demonstration, the treatment of root canal reinfection with simplified procedures has been achieved by using piezoelectric gutta-percha implanted in ex vivo human teeth. This surface-confined piezocatalysis antibacterial strategy, which takes advantage of the limited infection interspace, easiness of polymer processing, and noninvasiveness of sonodynamic therapy, has potential applications in IAI treatment.
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
善学以致用应助沉静盼山采纳,获得10
1秒前
fighting完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
充电宝应助盛小铃采纳,获得10
3秒前
秘书处堂发布了新的文献求助20
3秒前
Lz完成签到,获得积分10
4秒前
Hello应助mumumuzzz采纳,获得10
4秒前
4秒前
淡淡的南风应助嘎嘎采纳,获得50
4秒前
言祭祭言完成签到,获得积分10
5秒前
清塵发布了新的文献求助10
5秒前
Orange应助西蜀小吏采纳,获得10
5秒前
FashionBoy应助绯丶采纳,获得10
6秒前
小张发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
fighting发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
爆米花应助XRenaissance采纳,获得10
7秒前
7秒前
Hello应助张张采纳,获得10
8秒前
Ava应助xubee采纳,获得10
9秒前
yur关闭了yur文献求助
9秒前
9秒前
柔弱又夏完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
zhou完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
绿色之梦完成签到 ,获得积分10
10秒前
浪遏飞舟发布了新的文献求助10
11秒前
wuang完成签到,获得积分20
12秒前
13秒前
13秒前
细心山槐发布了新的文献求助10
13秒前
感性的念芹完成签到,获得积分10
14秒前
zhangjianan发布了新的文献求助10
16秒前
neko发布了新的文献求助10
17秒前
科研通AI6应助飞翔的企鹅采纳,获得10
17秒前
18秒前
SY发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
高分求助中
(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
NMR in Plants and Soils: New Developments in Time-domain NMR and Imaging 600
Electrochemistry: Volume 17 600
Physical Chemistry: How Chemistry Works 500
SOLUTIONS Adhesive restoration techniques restorative and integrated surgical procedures 500
Energy-Size Reduction Relationships In Comminution 500
Principles Of Comminution, I-Size Distribution And Surface Calculations 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4950785
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4213480
关于积分的说明 13104665
捐赠科研通 3995409
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2186899
邀请新用户注册赠送积分活动 1202125
关于科研通互助平台的介绍 1115408