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Endotoxin‐Capturing Nitric Oxide‐Releasing Nanoproducers Synergistically Integrated with Photodynamic Therapy for Bacterial Biofilm Infections

生物膜 光动力疗法 材料科学 一氧化氮 微生物学 纳米技术 细菌 医学 生物 有机化学 化学 遗传学 内分泌学
作者
Kezhen Wang,Haohuan Li,Yi Hu,Juchun Lin,Gang Shu,Wei Zhang,Hualin Fu,Xiaoxia Liang,Anchun Cheng,Shaobing Zhou,Funeng Xu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
被引量:2
标识
DOI:10.1002/adfm.202418928
摘要

Abstract The challenge of multispecies bacterial biofilms involves secondary infections from biofilm dispersion while failing to clear resident‐bacteria, along with health risks from endotoxins. Although photodynamic therapy simultaneously eliminates biofilms and resident‐bacteria, its effectiveness is limited by the short half‐life of reactive oxygen species (ROS). And the slightly acidic properties of biofilms offer opportunities to mitigate anionic endotoxin hazards. Consequently, a nanoproducer is developed that releases nitric oxide by leveraging its prolonged half‐life and interaction with superoxide anions to extend the range of ROS oxidation. Meanwhile, the nanoproducer can respond to the biofilm's pH, gaining a strong positive charge to effectively capture released endotoxin during treatment. This research indicates that nanoproducers effectively disperse biofilms and improve their penetration into polymeric substances, leading to efficient reduction of bacterial burden in mice harboring biofilm and abscess models. Additionally, nanoproducers effectively reduce inflammatory cytokine levels and immune cell infiltration caused by endotoxin. The nanoplatform, therefore, demonstrates remarkable promise in combating bacterial biofilm infections and alleviating the risks associated with endotoxins.
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