具有内在抗菌活性的水凝胶已引起越来越多的关注，特别是在生物医学应用中。生物学提供了一系列材料和机制来满足对抗细菌的不同要求。 纤颤后溶菌酶（ LZMF）由于其正电荷减少和疏水性β-折叠成分增加，因此比球状天然溶菌酶具有更优越的抗菌能力。
最近，科研人员 建议利用 LZMF 与四臂 PEG-NHS 上的 N-羟基琥珀酰亚胺端基之间的亲核取代反应设计一种聚乙二醇 (PEG) 交联 LZMF 复合抗菌水凝胶。 所生成的 PEG-LZMF 水凝胶在体外和体内均如预期的那样具有抗细菌性，并且具有良好的生物相容性。此外，由于存在疏 水性溶菌酶淀粉样蛋白原纤维，可以显着抑制 PEG 的体积膨胀。此外，相对快速的交联反应可以使 PEG-LZMF 既可注射又可形状相容。与组织暴露的-NH2 或-SH 的同时反应也赋予了组织粘附能力。 团队 设想这种疏水性溶菌酶淀粉样蛋白原纤维整合的 PEG 复合水凝胶可以通过仿生抗菌机制有效粘附/保护开放性伤口和内部切口并抑制病原体感染。考虑到制造工艺简单，这种多功能 PEG-LZMF 抗菌水凝胶有望用于临床转化。
示意图 1. PEG-LZMF 抗菌水凝胶的制备示意图 。
图 1. (A) 溶菌酶 (LZM) 原纤维化过程和获得的冻干溶菌酶淀粉样蛋白原纤维 (LZMFs) 的照片。(B) 以成核依赖方式形成 LZMF 的示意图，具有三个不同的阶段。(C) ThT 与 LZMF 中的 β-折叠结合的示意图以及由 ThT 结合诱导的荧光监测的 LZMF 形成动力学。(D) LZM 和 LZMF 的 FTIR 光谱。(E) LZMF 的 TEM 和 AFM 图像。
图 2. (A) PEG-LZMF 水凝胶凝胶化过程示意图。(B) 通过模具形成不同形状的PEG-LZMF水凝胶照片，形成PEG-LZMF水凝胶粘附在猪皮肤上。(C) PEG-LZMF 水凝胶微观结构的 SEM 图像。(D) LZMF、PEG 和 PEG-LZMF 水凝胶的 FTIR 光谱。(E) 不同固含量 (7.5, 10, 12.5%, w/v) 的 PEG-LZMF 水凝胶的凝胶时间。(F) 不同固含量的 PEG-LZMF 水凝胶的流变分析和 (G) 压缩试验 。
图 4. (A) PEG-LZMF 水凝胶在扭曲、扭曲和折叠下粘附在猪皮肤上的照片。(B) PEG-LZMF 水凝胶在快速水流下粘附在猪皮肤上的照片。(C) 搭接剪切粘附实验示意图。(D) 不同固含量的 PEG-LZMF 和 PEG-LZM 水凝胶的粘合强度。
图 5. PEG-LZMF 和 PEG-LZM 水凝胶的体外抗菌评估。
图 10. PEG-LZMF 和 PEG-LZM 水凝胶的体内抗菌评估。
相关论文以题为 Lysozyme Amyloid Fibril-Integrated PEG Injectable Hydrogel Adhesive with Improved Antiswelling and Antibacterial Capabilities 发表在《 Biomacromolecules 》上 。 通讯作者 是 华东理工大学 屈雪教授 和 刘昌胜院士 。
参考文献：
doi.org/10.1021/acs.biomac.1c01597
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