哪些伤口不能用双氧水消毒?，关于哪些伤口不能用双氧水详细情况
多重耐药（MDR）细菌感染是十分紧迫的全球公共卫生问题。开发针对MDR细菌感染的替代治疗方法和治疗药物仍然面临诸多挑战。这主要是由于导致细菌产生耐药性的原因有多种，其中包括耐药基因在菌株之间的广泛传播，细菌外排泵导致有效药物浓度降低，抗生素渗透性差，细菌生物被膜的形成等。光动力疗法（PDT）具有无创性、特异的时空选择性和低的耐药性等优点，已被认为是治疗细菌感染的有效策略。PDT的抗菌性能在很大程度上依赖于光敏剂（PSs），它能在光照射下产生活性氧（ROS），从而使细菌失活。一般来说，ROS可分为两类：1) I型是由电子转移过程中产生的羟基自由基（•OH）、超氧阴离子自由基（O 2 −• ）和过氧化氢（H 2 O 2 ）；2) II型是由能量交换过程中产生的单线态氧（ 1 O 2 ）。与PDT在癌症临床治疗方面的显著成功相比，由于缺乏理想的具有细菌靶向能力和低毒副作用的光敏剂药物，光动力抗菌在临床研究上进展缓慢。虽然近年来已经开发了一些AIE光敏剂介导的抗菌PDT，但仍有以下问题亟待解决：（1）吸收和发射波长短，组织穿透能力低，对生物系统具有严重的光损伤；（2）对革兰氏阴性（G − ）菌成像能力差，这是因为G − 菌外层磷脂膜不能充分限制AIE分子运动；（3）对耐药菌特别是耐药阴性菌的根除效率低，这主要归因于ROS有限的杀伤半径和较短的寿命。
图1 (A) Type I型AIE-PSs的分子结构; (B) I型和II型光物理化学过程以及成像引导的光动力抗菌应用。
针对上述问题，近日，深圳大学唐本忠院士课题组(深圳大学AIE研究中心)王东教授和李莹研究员报道了一系列高效的近红外聚集诱导发光I型光敏剂用于成像引导的光动力杀伤MDR细菌（图1）。受药物分子设计中引入氰基可以增强与靶标蛋白亲和力的启发，在课题组前期工作的基础上 ( J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 16781 ), 作者创造性的在TTPy分子结构中引入氰基，同时通过分子工程巧妙地引入Br、I等重原子，构建了一系列具有近红外发射的AIE光敏剂。一方面，分子结构中引入氰基可以增强与阴性菌外层磷脂膜相互作用，通过限制分子运动实现革兰氏阴性菌（G − ）和阳性菌（G + ）的广谱成像。另一方面，氰基可以作为受体进一步提高供体-受体（D-A）强度，进而极大地促进分子内电荷转移(ICT)以及最高占据分子轨道（HOMO）和最低未占据分子轨道（LUMO）的空间分离，导致单线态（S1）和三重态（T1）之间的能级差（ΔE st ）降低。与此同时，重原子效应促进其系间窜越(ISC)过程, 从而诱导激发三重态的产生, 有利于Type I 型活性氧的生成。研究结果表明，TTCPy系列光敏剂可高效产生I型的羟基自由基（•OH）和超氧阴离子自由基（O 2 −• ），且能实现广谱的细菌成像介导的光动力治疗。在白光照射下对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和MDR 大肠杆菌（MDR E.coli）表现出非常高效的杀伤力。该研究工作为开发下一代近红外I型AIE光敏剂提供了新的思路。
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图2 TTCPy系列分子光物理性质及活性氧类型
如图2所示，TTCPy-1, TTCPy-2, TTCPy-3和TTCPy-4在DMSO中的最大吸收峰值分别位于532nm, 532nm, 534nm, 534nm。六氟磷酸根（PF 6 - ）作为抗衡离子的TTCPy-1和TTCPy-2在DMSO中的最大发射峰值分别为654nm和650nm，溴（Br - ）和碘（I - ）作为抗衡离子的TTCPy-3和TTCPy-4最大发射峰红移至748nm和742nm。HPF、DHR123、SOSG和ABDA四种活性氧指示剂测试结果显示，TTCPy系列分子主要产生I型的羟基自由基和超氧阴离子自由基。
图3 抗菌活性及TTCPy系列光敏剂诱导的细菌形态学变化
作者采用平板计数法研究了四种光敏剂的抗菌活性，实验结果表明（图3），在16 mW cm -2 白光照射下，5 μM的TTCPy系列分子即可对MRSA, E. coli, E. coli Top 10和MDR E. coli表现出高效的光动力杀伤效果。最后，作者建立了大鼠背部皮肤MRSA和MDR E. coli感染的伤口模型（图4）, 并选用综合性能最优的TTCPy-3进行了光动力抗菌效果的评价。实验结果表明，光动力治疗实验组的伤口愈合速度明显高于空白组，尤其是MRSA感染的伤口。H&E、Masson和CD31染色结果显示，在治疗第14天，光动力治疗组的新生皮肤中出现了完整的表皮，伤口的切片组织上清晰可见毛囊和鳞状上皮细胞，新生血管多且成管腔状，充分表明了TTCPy-3具有良好的耐药细菌感染伤口光动力治疗效果。
图4 TTCPy-3对大鼠MDR E. Coli和MRSA感染伤口的体内评价
WILEY
论文信息：
Precise Molecular Engineering of Type I Photosensitizers with Near-Infrared Aggregation-Induced Emission for Image-Guided Photodynamic Killing of Multidrug-Resistant Bacteria
Peihong Xiao, Zipeng Shen, Deliang Wang, Yinzhen Pan, Ying Li*, Junyi Gong, Lei Wang, Dong Wang*, Ben Zhong Tang*
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期刊简介
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