基于镍金属有机框架-葡萄糖氧化酶级联纳米酶水凝胶系统治疗糖尿病感染创面的研究

本文推荐一种创新性自激活级联纳米酶水凝胶系统（Ni-MOF@GOx-QT），通过整合镍金属有机框架（Ni-MOF）的过氧化物酶样（POD-like）活性和葡萄糖氧化酶（GOx）的催化作用，实现糖尿病感染创面的高效抗菌（对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑制率>99%）与组织再生双重目标。该系统利用创面高葡萄糖微环境触发级联反应：GOx催化生成H2O2和葡萄糖酸，激活Ni-MOF产生活性羟基自由基（•OH），同时QT水凝胶（季铵化壳聚糖-单宁酸）提供生物相容性载体。动物实验证实其显著加速糖尿病大鼠创面愈合，为无抗生素依赖的感染创面治疗提供新策略。

　　

Highlight

本研究成功合成具有级联酶催化活性的Ni-MOF@GOx纳米材料。在酸性条件下，该材料能高效将H₂O₂转化为•OH，对大肠杆菌（E. coli）和金黄色葡萄球菌（S. aureus）展现出显著杀菌效果。

材料合成与表征

通过SEM观察（图1A-B），Ni-MOF呈现均匀的纺锤形微观结构，颗粒聚集成花椰菜状三维结构。负载GOx后，Ni-MOF@GOx仍保持纺锤形态，但粒径略有增加，表明GOx成功修饰且未破坏原有结构。

结论

Ni-MOF@GOx-QT水凝胶系统通过双重机制发挥作用：纳米酶级联反应实现高效杀菌，QT水凝胶则作为生物相容性屏障防止细菌入侵。该设计为糖尿病感染创面治疗提供了无抗生素依赖的创新解决方案。