近日，江西科技师范大学药物分子设计与评价江西省重点实验室、药学院在国际知名期刊《Journal of Colloid and Interface Science》上发表题为“Metal Valence Transition Strategy-Engineered Bimetallic Nanozyme Thermosensitive Hydrogel for Deep-Tissue Therapy of Subcutaneous Abscess Wounds and Bacterial Corneal Ulcers”的最新研究成果。
该研究成果第一作者为江西科技师范大学药学院2023级硕士研究生黄良宵，通讯作者为郑鹏武教授、潘青山副教授、朱五福教授和聂存鹏博士。该研究得到国家自然科学基金（22264015、82060629）、江西省自然科学基金杰出青年科学基金项目（20232ACB216017）、江西省自然科学基金（20224BAB206001、20242BAB26162）支持。
由于细菌性角膜溃疡感染的病理环境复杂多变，传统抗菌滴眼液存在生物利用度低、易产生耐药性等问题，使得此类感染的治疗面临重大临床挑战。鉴于纳米酶在催化效率、酶活性持续性及不易产生耐药性方面的显著优势以及水凝胶在局部给药和微环境响应方面的独特性能，江西科技师范大学郑鹏武教授团队受金属价态转变策略的启发，提出了利用双金属纳米酶构建温敏水凝胶的创新型合成设计思路。
团队采用金属变价策略，合成了Fe-Co@D-Arg@PDA纳米颗粒，并将其制备成温敏水凝胶。其中，Fe-Co双金属纳米酶通过独特的双金属的协同作用加速电子转移，显著增强类芬顿催化活性；借助多巴胺的氧化自聚合，将D-精氨酸锚定在Fe-Co纳米颗粒表面，形成核壳结构的FDP NPs；同时，联合808nm近红外（NIR）光触发的光热效应与NO气体疗法，开发了一种具有微环境响应的多功能深部组织抗菌平台。
该项研究创新性地利用金属价态转变策略、多疗法协同策略，设计了一种具有显著抗菌和促进愈合活性的温敏水凝胶纳米酶系统，不仅解决了传统眼用药物角膜穿透性低、耐药性等迫切难题，更为深部组织感染的治疗提供了新思路，同时对多功能纳米酶疗法的设计和开发提出了新的见解。
FDP纳米颗粒和温敏水凝胶FDPF的合成过程及其抗菌机制的示意图。
