Biofilm Microenvironment‐Responsive Self‐Assembly Nanoreactors for All‐Stage Biofilm Associated Infection through Bacterial Cuproptosis‐like Death and Macrophage Re‐Rousing

生物膜 微生物学 细菌 吞噬作用 免疫系统 多金属氧酸盐 细胞内 巨噬细胞 川地163 先天免疫系统 生物 细胞生物学 生物化学 免疫学 体外 遗传学 催化作用
作者
Jiawei Mei,Dongdong Xu,Lingtian Wang,Lingtong Kong,Quan Liu,Qianming Li,Xianzuo Zhang,Zheng Su,Xianli Hu,Wanbo Zhu,Ming Ye,Jiaxing Wang,Chen Zhu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (36): e2303432-e2303432 被引量:245
标识
DOI:10.1002/adma.202303432
摘要

Abstract Bacterial biofilm‐associated infections (BAIs) are the leading cause of prosthetic implant failure. The dense biofilm structure prevents antibiotic penetration, while the highly acidic and H 2 O 2 ‐rich biofilm microenvironment (BME) dampens the immunological response of antimicrobial macrophages. Conventional treatments that fail to consistently suppress escaping planktonic bacteria from biofilm result in refractory recolonization, allowing BAIs to persist. Herein, a BME‐responsive copper‐doped polyoxometalate clusters (Cu‐POM) combination with mild photothermal therapy (PTT) and macrophage immune re‐rousing for BAI eradication at all stages is proposed. The self‐assembly of Cu‐POM in BME converts endogenous H 2 O 2 to toxic ·OH through chemodynamic therapy (CDT) and generates a mild PTT effect to induce bacterial metabolic exuberance, resulting in loosening the membrane structure of the bacteria, enhancing copper transporter activity and increasing intracellular Cu‐POM flux. Metabolomics reveals that intracellular Cu‐POM overload restricts the TCA cycle and peroxide accumulation, promoting bacterial cuproptosis‐like death. CDT re‐rousing macrophages scavenge planktonic bacteria escaping biofilm disintegration through enhanced chemotaxis and phagocytosis. Overall, BME‐responsive Cu‐POM promotes bacterial cuproptosis‐like death via metabolic interference, while also re‐rousing macrophage immune response for further planktonic bacteria elimination, resulting in all‐stage BAI clearance and providing a new reference for future clinical application.
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
奋斗发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
易烊千玺发布了新的文献求助80
1秒前
liao发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
吃宵夜关注了科研通微信公众号
2秒前
zhengyf发布了新的文献求助10
2秒前
谁问心愧发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
iligll发布了新的文献求助10
3秒前
东堂应助凉笙采纳,获得10
3秒前
fengqiwu完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
Starwalker应助Volundio采纳,获得20
4秒前
4秒前
吃梨小手完成签到,获得积分10
5秒前
zhenglei9058发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
打打应助Hotdog采纳,获得10
7秒前
Barry发布了新的文献求助10
7秒前
大个应助YHS0012采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
酷波er应助大刘采纳,获得10
8秒前
执着的夏天关注了科研通微信公众号
9秒前
9秒前
欢欢子完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
i_jueloa完成签到 ,获得积分10
10秒前
爱笑的毛衣完成签到,获得积分10
10秒前
TN发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
KDFontaine发布了新的文献求助10
12秒前
Chenzhs完成签到,获得积分10
12秒前
奋斗血茗发布了新的文献求助10
12秒前
可宝想当富婆完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Microvascular Surgery in Head and Neck Reconstruction 500
Petrology and Plate Tectonics 500
Writing Systems 500
Media Today Mass Communication in a Converging World 9th Edition 400
Understanding Modeling and Simulation of Polymerization Reactions 400
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6839179
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8547778
关于积分的说明 18186394
捐赠科研通 6187218
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3039410
关于科研通互助平台的介绍 2028489
邀请新用户注册赠送积分活动 2016971