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【Biomaterials】99.99%杀菌率!新型光热纳米“伪装者”破解牙周炎之谜


🧪 背景介绍

全球超 11亿人 遭受重度牙周炎困扰,传统抗菌手段难以实现精准杀菌与菌群平衡的双重目标。此研究提出一种新策略:构建“伪装型”纳米材料,在近红外光(NIR)照射下,实现对牙周致病菌的选择性消灭。

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🦠 纳米“伪装者”:OMV-ABSI简介

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研究团队开发了一种名为 OMV-ABSI 的多功能纳米球:

  • 基底材料为银铋硫半导体(AgBiS₂),具备优异的光热与光动力转化能力
  • 表面包裹来源于牙周关键致病菌 梭状杆菌(Fusobacterium nucleatum) 的外膜囊泡(OMVs)
  • “伪装”进入细菌环境,精准附着致病菌表面,激活治疗机制

🔬 杀菌机制三合一

  1. 电子转移加速(ETA):与菌体紧密接触触发电子流动,扰乱代谢系统
  2. 光动力疗法(PDT):产生活性氧(ROS),氧化细菌脂膜与DNA
  3. 光热疗法(PTT):瞬时升温至50℃,诱导细胞结构崩解

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三者联动,在近红外光照射下达成卓越疗效。


🧫 实验结果亮点

  • 99.99%杀菌率:单菌与多菌斑块模型中,细菌数量减少近4个对数单位
  • 精准打击,保留益菌:未影响益生菌如Lactobacillus reuteri生长,重建菌群平衡
  • 高度稳定:OMV包裹提高纳米球在水中稳定性,可稳定7天以上
  • 良好生物相容性:无明显细胞毒性、器官损伤或过度炎症反应

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🧬 机制深挖:基因层面的攻击

转录组分析揭示:

  • 抑制DNA修复与转运
  • 干扰硫胺素代谢,削弱细菌应激机制
  • 提升细菌呼吸与内源性ROS产生,形成“内外夹击”局面

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🌟 总结:颠覆性策略,精准击溃牙周炎

OMV-ABSI通过**“伪装+靶向+多机制协同”的创新策略,为治疗牙周炎及其他生物膜相关感染提供突破性思路。它不仅杀菌高效,还能避免抗药性风险、保护有益菌群**,或将成为下一代智慧型抗菌治疗平台。

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参考文献

Qi, M.; Ding, Q.; Shi, Y.; Wang, K.; Liu, J.; Zhou, J.; Zhang, W.; Liu, C.; Liang, S.; Dong, B.; Kim, J. S.; Wang, L. NIR-Activated Nanodisguisers for Targeted Bactericidal Action and Enhanced Electron Transfer in Periodontitis Treatment. Biomaterials 2026, 324, 123487. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2025.123487.