NSR：山东第一医科大学谢立信等开发碗状Janus纳米马达治疗耐药菌角膜炎

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NSR：山东第一医科大学谢立信等开发碗状Janus纳米马达治疗耐药菌角膜炎
8 P. t; i* O4 b1.        细菌性角膜炎! v& S+ R4 c( J/ B( u! a7 f
2.        角膜胶原交联（CXL）
$ i' Z! H" P% B; D3.        ZIF-8晶面
+ T' N  I: d! k% Y来源：iNature 2026-09-11 15:09; _2 s) M5 }% f# X$ D
该工作提出了一种结构明确的微环境响应性纳米平台，集成了主动药物递送和氧调控功能，克服了细菌性角膜炎的关键治疗障碍，在精准眼纳米医学领域具有巨大的转化潜力。/ f) a' m2 I; V3 }1 _' K
细菌性角膜炎是导致角膜盲的主要原因之一，其临床治疗受到药物难以渗透至深层角膜基质以及抗生素耐药性日益增多的阻碍。角膜胶原交联（CXL）是一种有前景的非抗生素策略，依赖于核黄素（RF）光敏化和紫外线诱导的基质硬化，但其受限于生物利用度差以及在感染诱导的缺氧微环境中效果减弱。/ Z6 N6 p% \4 f9 }
2026年9月8日，山东第一医科大学谢立信、张衡瑞、复旦大学李晓民共同通讯在National Science Review（IF=41.3）在线发表题为Bowl-shaped Janus mesoporous silica nanomotors: active drug delivery and oxygen modulation for boosting bacterial keratitis treatment的研究论文。6 @( i7 o# J/ A. j. J& k1 C
该研究利用ZIF-8晶面选择性生长策略，构建碗状介孔二氧化硅并实现过氧化氢酶（CAT）各向异性修饰。该纳米马达可利用感染微环境H₂O₂驱动自主运动，主动穿透角膜生物膜并催化产氧缓解缺氧，协同核黄素/UVA光动力治疗。' k. Z9 j5 s, A' ?6 ]( i! U- N( y" r
对MRSA和MRPA杀菌率>99%，动物模型中角膜透明度恢复、力学性能增强，为耐药菌角膜炎提供了“主动递送-氧自供-光疗”一体化新策略。6 [# ^4 d" P$ B
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作为眼睛最外层的透明组织，角膜促进光线传输以维持视觉，并提供三分之二的眼屈光能力。然而，其结构完整性极易受到微生物入侵的破坏。在细菌性角膜炎中，细菌蛋白酶和外毒素破坏结构化的胶原基质并诱导细胞裂解，导致基质坏死和潜在穿孔。9 G+ @' P. S! J3 g5 x; m
角膜胶原交联（CXL）是一种治疗技术，采用核黄素（RF）介导的紫外线A（UVA）照射，通过共价键形成来强化基质胶原结构。在该方法中，RF充当光活性剂。在暴露于365–370 nm UVA光时，RF被激发至三重激发态，产生活性氧（ROS），如单线态氧和超氧阴离子。6 P( o' v" R7 f! R! D: k1 w
这些ROS通过破坏细菌DNA和蛋白质而具有直接抗微生物活性，从而规避常规抗生素耐药机制。此外，ROS诱导的共价交联增强基质生物力学强度，降低对酶降解和炎症损伤的易感性。这种双重机制使CXL成为治疗细菌性角膜炎的有前景的非抗生素策略。尽管具有潜力，但在感染性角膜炎中的临床实施面临限制。3 b5 l; @8 R9 x. H
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不同形貌和CAT分布的纳米马达的主动运动行为（图源自National Science Review ）- z2 B$ @$ t. v$ o
在此，研究人员通过ZIF-8模板原位掩蔽策略，制备了一种基于碗状Janus介孔SiO₂纳米颗粒的自驱动纳米马达系统，用于主动眼内药物递送和时空氧调控。该纳米马达具有开放的半球形结构，带有丰富的介孔以实现高效RF负载；过氧化氢酶（CAT）通过区域选择性功能化不对称锚定在其外表面，形成Janus结构，实现空间可控催化和定向推进。
7 b8 a& p6 ]5 b+ }( G- ]% W  X8 J6 L- ~在抗生素耐药性病变中，CAT催化内源性H₂O₂生成O₂，驱动纳米马达自主运动，同时缓解缺氧。这种推进增强了跨角膜穿透和基质药物递送，而持续RF释放结合局部氧合在缺氧条件下恢复了CXL疗效。因此，该工作提出了一种结构明确的微环境响应性纳米平台，集成了主动药物递送和氧调控功能，克服了细菌性角膜炎的关键治疗障碍，在精准眼纳米医学领域具有巨大的转化潜力。. }* e  y( }) J1 ?1 T2 J$ L
参考消息：https://doi.org/10.1093/nsr/nwag578
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