第一作者：Yangzhouyun Xie

通讯作者：Wenfu Zheng，Xingyu Jiang

通讯单元：国度纳米中心，北方科技大学

研讨内容：

要点一：

  作者经过混淆氯金酸(HAuCl₄)和DNase分解了DNase-AuNCs。DNA是细菌生物膜构成和维持的紧张构成局部之一。DNase的参加有利于生物膜的生物扫除，毁坏生物膜的布局，有利于AuNCs经过光疗杀去世被包的细菌。高辨别率透射电子显微镜(HRTEM)图像标明了这一点DNase-AuNCs呈球形，均匀直径约为2.3 nm (图1a)。静态光散射标明，DNase-AuNCs具有较窄的尺寸散布(2.33±0.72 nm) (图1b)。在540 nm处引发，DNase-AuNCs在670 nm处体现出较强的荧光发射，荧光量子产率(QY)为7.26% (图1 b, c)。更值得留意的是，当表露在近红外(808 nm)光下时，DNase-AuNCs体现出深白色荧光(670 nm)(图1d)。别的，由于具有很强的荧光，DNase-AuNCs可以作为单光子和双光子LSCM用于革兰氏阳性(如金黄色葡萄球菌)或革兰氏阴性(如大肠杆菌)细菌成像的探针(图1e)。

要点二：

  近红外激光(如808 nm)是常用的光疗光源。与紫外光或可见光相比，近红外激光具有更强的构造穿透才能，而生物构造对近红外的吸取和散射才能较低。DNase-AuNCs对尺度细菌染色及其响应的临床MDR分散株表现了壮大的光医治结果(808 nm激光，2 W/cm 2, 10分钟)，而杀菌结果取决于DNase-AuNCs的浓度(图2 a, b)。作者将DNase-AuNCs添加到一片玻璃片上，并将它们表露在808 nm激光(2w /cm²,1分钟)下。正如所料，DNase-AuNCs在近红外激光照射下出现分明的红外热成像，且呈浓度依赖性(图2c)。为了检测光热特征，将DNase-AuNCs与差别浓度的细菌(0、50、100、200、 400和800 μg/mL)，并在808 nm激光(2w / cm²)下照射10分钟(图2d)。光照后，种种混淆溶液的温度由20降低到24.1、32.0、39.3、45.6、54.1、65.3℃(图2d)。作者绘制了混淆物的温度作为DNase-AuNCs浓度的函数，这标明加热结果取决于团簇的浓度(图2e)。当浓度为800 μg/mL时，辐照10 min后，DNase-AuNCs的温度到达65.3℃(图2f)。因而，DNase-AuNCs是一种很好的PTT光热剂。

要点三：

  作者探究了DNase-AuNCs在正畸设置装备摆设(如Invisalign瞄准器)生物膜疏散中的使用。越来越多的人利用正畸设置装备摆设，以调解他们的牙齿，无论是审美或医疗目标。但是，口腔内的温度和湿度为细菌在设置装备摆设上构成生物膜提供了最佳的生长条件，招致口腔熏染乃至菌斑的构成。作者实验利用DNase-AuNCs去除最常用的正畸东西之一Invisalign瞄准器上的生物膜，从口腔中分散出500多种金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌。因而,作者选择MDR金黄色葡萄球菌和MDR铜绿假单胞菌为模子细菌，辨别为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。整个Invisalign对齐器(最大长度、宽度和高度约为6厘米、5厘米和1厘米，酶解(20 ~ 30%)生物膜疏散局部(图3a)。相比之下，比较组、NIR组和BSA-AuNCs组的生物量增加可疏忽不计(图3a)。用结晶紫染色察看生物膜在瞄准器上的变革。从三个差别角度拍摄的照片表现，比较组、NIR组和BSA-AuNCs组表现了耐多药金黄色葡萄球菌或耐多药铜绿假单胞菌净化的生物膜完备(图5b−c)。DNase，以及DNase-AuNCs，可以剖析DNA在生物膜中并去除局部生物膜，生物膜的庞大构成影响其去除生物膜的结果，生物膜的庞大构成影响其去除生物膜的结果。相比之下，颠末DNase-AuNCs 加 NIR处置后，只管MDR P. aeruginosa净化样品上存在青色色素，整个Invisalign对齐器的紫色明显褪色(图3b - c)。SEM成像进一步支持了上述后果。与比较组相比,它有着少量的细菌生物膜封装,瞄准器的原始茂密的生物膜疏散与DNase或DNase-AuNCs孵化后,瞄准器被DNase-AuNCs孵化和近红外光谱辐照只表现大批的非聚合自在细菌(图3 b−c)。

图2: (a)差别浓度的DNase-AuNCs光医治后敏熏染色菌的细菌活性。(b) 差别浓度的DNase-AuNCs光医治后MDR菌株(MDR大肠杆菌、MDR铜绿假单胞菌、MDR金黄色葡萄球菌和MDR表皮葡萄球菌)的细菌活性。(c) 差别浓度的DNase-AuNCs的红外热像图。(d) DNase-AuNCs诱导的细菌混淆物溶液表露于一个808 nm激光(2 W/cm², 10分钟)。(e) 600秒内温度变革(ΔT)与DNase-AuNCs浓度的干系图。(f) NIR激光(808 nm, 2 W/ cm²)辐照下，800 μg/mL DNase-AuNCs诱导细菌混淆液温度降低。(g) 参加DPBF探针对100 μg/mL的DNase-AuNCs和细菌混淆液在差别照射工夫下的吸光度低落率。(h) 荧光强度，表现细菌表露于808 nm激光后的单次氧天生量。(i) 差别光医治(PDT或PTT)组的绝对细菌生机测定。

图3：(a) 直方图表现差别质料处置后Invisalign牢固器生物膜生物量的增加。(b) 经差别处置后，MDR金黄色葡萄球菌在Invisalign瞄准器上构成生物膜，晶体紫染色，扫描电镜成像。(c) 颠末差别处置后，铜绿假单胞菌在Invisalign瞄准器上构成生物膜，用结晶紫染色，并用扫描电镜(SEM)成像。

参考文献

Y. Xie, W. Zheng, X. Jiang, Near-Infrared Light-Activated Phototherapy by Gold Nanoclusters for Dispersing Biofilms, ACS Applied Materials Interfaces###nbsp;9041-9049.