Ultrasound-activated piezo-hot carriers trigger tandem catalysis coordinating cuproptosis-like bacterial death against implant infections

纳米反应器 声动力疗法 活性氧 催化作用 体内 生物物理学 化学 生物化学 生物 生物技术
作者
Yanli Huang,Xufeng Wan,Qiang Su,Chunlin Zhao,Jian Cao,Yue Yan,Shuoyuan Li,Xiaoting Chen,Jie Yin,Yi Deng,Xianzeng Zhang,Tianmin Wu,Zongke Zhou,Duan Wang
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1): 1643-1643 被引量:169
标识
DOI:10.1038/s41467-024-45619-y
摘要

Abstract Implant-associated infections due to the formation of bacterial biofilms pose a serious threat in medical healthcare, which needs effective therapeutic methods. Here, we propose a multifunctional nanoreactor by spatiotemporal ultrasound-driven tandem catalysis to amplify the efficacy of sonodynamic and chemodynamic therapy. By combining piezoelectric barium titanate with polydopamine and copper, the ultrasound-activated piezo-hot carriers transfer easily to copper by polydopamine. It boosts reactive oxygen species production by piezoelectrics, and facilitates the interconversion between Cu2 + and Cu + to promote hydroxyl radical generation via Cu + -catalyzed chemodynamic reactions. Finally, the elevated reactive oxygen species cause bacterial membrane structure loosening and DNA damage. Transcriptomics and metabolomics analysis reveal that intracellular copper overload restricts the tricarboxylic acid cycle, promoting bacterial cuproptosis-like death. Therefore, the polyetherketoneketone scaffold engineered with the designed nanoreactor shows excellent antibacterial performance with ultrasound stimulation and promotes angiogenesis and osteogenesis on-demand in vivo.
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
1秒前
武当张二丰完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
完美世界应助muyi采纳,获得10
2秒前
七七发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
zyy完成签到,获得积分10
4秒前
cdercder应助想吃羊肉串采纳,获得10
4秒前
CipherSage应助港岛妹妹采纳,获得10
4秒前
隐形曼青应助调皮老头采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
yangqiaozhe发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
CodeCraft应助zkx采纳,获得10
6秒前
bioli发布了新的文献求助10
6秒前
刘晶玉发布了新的文献求助30
7秒前
8秒前
瘦瘦芾完成签到,获得积分10
8秒前
senli2018发布了新的文献求助10
8秒前
受伤路灯发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
hiha发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
研友_VZG7GZ应助王尹采纳,获得10
10秒前
10秒前
Alicia发布了新的文献求助60
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
丘比特应助可琴采纳,获得10
11秒前
11秒前
12秒前
等待的怜南完成签到 ,获得积分10
12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
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
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 7286823
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8906982
关于积分的说明 18849319
捐赠科研通 6955960
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3208441
关于科研通互助平台的介绍 2378440
邀请新用户注册赠送积分活动 2184137