Rationally designed photosensitizers with enhanced spin–orbit coupling for high quantum yield and potent antibacterial activity

光敏剂 量子产额 产量(工程) 自旋轨道相互作用 联轴节(管道) 抗菌活性 自旋(空气动力学) 材料科学 量子 轨道(动力学) 光电子学 光化学 纳米技术 化学 细菌 物理 凝聚态物理 光学 荧光 量子力学 生物 复合材料 工程类 航空航天工程 遗传学 热力学
作者
Hongsen Wang,Shu Xing,Chonghao Chen,Zhangyong Si,Meng Li,Bing Wang,Feng Zhou,Jiantao Zhang
出处
期刊:Journal of Materials Chemistry B [Royal Society of Chemistry]
卷期号:13 (25): 7311-7319
标识
DOI:10.1039/d5tb00391a
摘要

As a novel approach to killing bacteria, photodynamic therapy holds great potential in antibacterial treatment. However, the majority of traditional photosensitizers exhibit relatively low reactive oxygen species (ROS) quantum yield. Therefore, it is essential to develop photosensitizers with high ROS quantum yield to effectively kill bacteria. Herein, we propose a molecular design approach to enhance the spin-orbit coupling (SOC) and improve the ROS quantum yield by introducing carbonyl groups into a donor-acceptor (D-A) system. In the meantime, we also introduced membrane-anchoring functional groups to the photosensitizer to anchor on the bacterial surface for improved antibacterial treatment. In this design, two D-A photosensitizers (CTI-1-anchor and CTI-2-anchor) were synthesized by linking membrane-anchoring functional groups to carbazole and indanedione derivatives. Notably, the resulting CTI-1-anchor exhibited a significantly enhanced ROS generation capability, and its ROS quantum yield can reach 87%. Moreover, the CTI-1-anchor demonstrated superior antibacterial performance against Gram-positive bacteria (S. aureus) and Gram-negative bacteria (E. coli). The antibacterial efficacy of CTI-1-anchor reached 97.7% and 73.4% for S. aureus and E. coli, respectively. This study is expected to inspire further molecular designs of photosensitizers, ultimately contributing to the development of efficient antibacterial therapy.
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
刚刚
科目三应助wuhan采纳,获得10
1秒前
xwind发布了新的文献求助10
1秒前
小王天天开心完成签到 ,获得积分10
1秒前
简单的老头完成签到,获得积分10
1秒前
公冶沛珊发布了新的文献求助10
1秒前
ZZ完成签到,获得积分10
2秒前
wwwwwww完成签到,获得积分10
2秒前
绒绒吃桃完成签到,获得积分10
2秒前
熊猫发布了新的文献求助10
2秒前
潇洒的诗桃应助ccalvintan采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
盼盼小面包完成签到 ,获得积分10
3秒前
爱吃的猪一头完成签到,获得积分10
3秒前
李健的小迷弟应助JC采纳,获得10
4秒前
MAZOUR发布了新的文献求助10
4秒前
zyp发布了新的文献求助10
4秒前
longchb发布了新的文献求助10
5秒前
自由完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
小马甲应助xcp采纳,获得10
5秒前
LXN发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
zeal发布了新的文献求助10
6秒前
阿V完成签到,获得积分0
6秒前
Jameszcb完成签到,获得积分10
6秒前
在水一方应助嘟嘟嘟嘟采纳,获得10
6秒前
genius发布了新的文献求助10
7秒前
cc完成签到,获得积分10
7秒前
斯文败类应助路先生采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
古往今来完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
8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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7745075
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9293132
关于积分的说明 20217979
捐赠科研通 7324555
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3307809
关于科研通互助平台的介绍 2459747
邀请新用户注册赠送积分活动 2318985