Oxygen Vacancy‐Rich Amorphous MOF/Graphene Nanozymes With Self‐Sustaining Catalytic Circuits for Drug‐Resistant Infection Wound Healing

石墨烯 催化作用 无定形固体 材料科学 氧化物 级联反应 氧气 纳米技术 化学 生物物理学 组合化学 生物化学 有机化学 生物
作者
Xiaoping Zhao,Heng Sun,Zhicheng Liu,Yuanjie Deng,Xunan Jing,Tingan Wang,Lingjie Meng
出处
期刊:Advanced Healthcare Materials [Wiley]
卷期号:14 (32): e03227-e03227 被引量:9
标识
DOI:10.1002/adhm.202503227
摘要

Abstract Diabetic chronic wounds, driven by hyperglycemia‐induced oxidative stress and multidrug‐resistant bacterial infections, represent a highly challenging clinical issue. Existing therapies fall short in addressing the dual challenges of bacterial resistance and dysregulated wound microenvironments. Although metal‐organic framework (MOF)‐based nanozymes hold potential for catalytic antibacterial therapy, their clinical application is limited by insufficient active site exposure, structural instability of amorphous MOFs (aMOFs), and dependence on toxic exogenous H 2 O 2 . Here, a triple‐engineered cascade nanozyme (aMrGG) is presented that synergizes amorphous Fe‐MOF chemistry, graphene interface engineering, and glucose‐fueled metabolic reprogramming to overcome these barriers. Through thermal reduction‐induced amorphization, aMOFs exhibit a 2.1‐fold enhancement in peroxidase‐like activity, driven by abundant oxygen vacancies and an optimized Fe 2 ⁺/Fe 3 ⁺ ratio. Mechanochemical anchoring of aMOFs onto reduced graphene oxide (rGO) stabilizes catalytic performance and enhances charge transfer, resulting in a 13.3‐fold increase in hydroxyl radical (·OH) generation. The self‐sustaining cascade system, powered by endogenous glucose in diabetic wounds, produces nontoxic H 2 O 2 and lowers the pH to 3.5, activating nanozyme activity while protonating bacterial membranes for targeted ·OH attack. In vivo, aMrGG achieves >99.999% eradication of MRSA and E. coli , accelerates wound healing. This study pioneers the amorphous materials in microenvironment‐adaptive nanomedicinefor diabetic wound management.
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