由酚类配体-金属电荷转移诱导的生物相容性和有效的铜纳米酶

山东大学葛少华团队ACS Nano

作者：材料宝盒

慢性伤口，尤其是糖尿病患者的伤口，由于氧化应激和受损愈合细胞导致的非愈合性质，给临床治疗带来了重大挑战。天然抗氧化酶在糖尿病伤口愈合中显示出潜力，但其临床应用受到限制。基于铜的纳米酶在慢性伤口管理中显示出潜在的候选物，但其制备具有挑战性。

对此，山东大学口腔医学院葛少华教授、李建华教授团队构建了一种由酚类配体-金属电荷转移（LMCT）诱导的生物相容性和有效的铜纳米酶，用于清除活性氧自由基（ROS）和糖尿病伤口愈合。该研究以“Phenolic Ligand-Metal Charge Transfer Induced Copper Nanozyme with Reactive Oxygen Species-Scavenging Ability for Chronic Wound Healing”为题，在线发表在《ACS Nano》上。

在这项研究中，作者构建了一种LMCT诱导的铜纳米酶，利用多酚作为协调配体清除ROS，旨在治疗糖尿病伤口愈合。磷酸铜(Cu(PO))纳米片(Cu NS)由于其高表面积和生物相容性而被用作底物。不同的多酚类化合物可以通过简单的配体交换作用与Cu-NS配合，其中单宁酸螯合纳米酶(TA-Cu-NS)的抗氧化活性最高。TA配位可以减轻直接使用Cu NS的细胞毒作用，并通过分解ROS保护细胞免受氧化损伤。作者研究了氧化应激条件下TA-Cu NS的体外免疫调节能力和细胞愈合能力。最后，在糖尿病大鼠皮肤创面愈合模型上评价铜纳米酶的治疗作用。

示意图1. 酚类LMCT诱导具有活性氧清除能力的Cu纳米酶对糖尿病皮肤伤口愈合的影响

图1. TA-Cu NS的合成与表征

图2. 酚类LMCT诱导的TA-Cu纳米酶的抗氧化活性

图3. Cu纳米酶对HFFs细胞相容性评价及抗氧化应激的保护作用

图4. 纳米酶在炎性氧化应激反应中的免疫调节能力

图5. 铜纳米酶在氧化条件下的体外细胞愈合能力

图6. 纳米酶对糖尿病大鼠皮肤缺损模型的体内治疗效果评价

研究结果表明，多酚配体在Cu(PO)纳米片上的配位促进了电子转移并调节了Cu价，从而增强了纳米片界面处清除ROS的能力。Cu纳米酶通过刺激细胞迁移和血管生成，以及巨噬细胞向M2型极化，挽救氧化应激下参与伤口愈合的功能细胞的愈合能力，从而促进慢性炎症性伤口的再生过程。这项工作证明了LMCT在纳米界面上诱导的ROS清除能力，为构建金属基纳米酶治疗糖尿病伤口和其他疾病提供了一种替代策略。

原文链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.3c10376

来源：材料宝盒

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