近日，青岛大学基础医学院李冰教授团队和生命科学学院许元红教授合作，在《chemical engineering journal》（if=16.744，中科院1区）发表题为“right once for all: zinc-modulated highly stable iron-based ros generator under physiological conditions for promoting bacteria-infected wound healing”的研究论文（doi.org/10.1016/j.cej.2023.141837）。遗传学硕士研究生钟迪为论文独立第一作者，李冰教授和许元红教授为共同通讯作者，基础医学院为论文第一单位。该研究得到国家自然科学基金、山东省泰山学者青年专家人才工程、山东省高等学校青年创新科技计划等项目的资助。
全球每年约有120万人死于耐抗生素细菌感染。临床上，在伤口愈合的第一阶段通常需要高浓度的h2o2灭菌，但这对正常组织会产生不利影响，延迟愈合过程。具有过氧化物酶（pod）样活性的纳米酶可以在低浓度h2o2的存在下产生强大的氧化•oh，攻击细菌生物膜，最终导致细菌死亡。由金属离子和有机配体形成的金属-有机框架（mofs）具有超高的比表面积、均匀的多孔结构、灵活的功能金属位点和整个框架的有机基团等特点，因此在结构、组成和性能上易于功能化。其中，铁基mofs（fe-mofs）纳米酶可以通过内在的pod样活性产生ros，并直接导致细胞膜/壁的损伤，因此具有巨大的抑制细菌生长的潜力。
本研究报道了一种微量zn调控的fe-mofs（zfms）纳米酶，它被设计为一种稳定和高效的ros产生装置，以促进细菌感染的伤口愈合。所制备的zfms伤口敷料可以保证在生理条件（ph 7.4）下的长期稳定性，同时可以避免金属离子大量释放引起的组织毒性。此外，体外实验证明zfms具有良好的pod样活性，微量zfms（150 μg ml-1）对产生超广谱β-内酰胺酶（esbl）的大肠杆菌有98%的致死率。而传统的fe-mofs仅在高浓度条件下（>500 μg ml-1）下才有显著的杀菌作用。同时，zn可以降低fms的毒性，上调vegfα的表达，促进成纤维细胞的增殖，该研究为实现伤口的加速愈合和快速消毒提供了新途径。
