近日,四川农业大学理学院功能纳米农业应用创新团队研发了一种多功能(Co3Fe)(S2)4-ion-MN微针贴片,探究了其协同的抗菌,抗炎和促进细胞增殖的机理。该研究成果发表在国际知名期刊Journal of Colloid And Interface Science(中科院一区,TOP期刊,IF=9.4)上,题为《Multifunctional (Co3Fe (S2)4-ion-microneedle patch: Synergistic antimicrobial, anti-inflammatory and cell proliferation for accelerating wound healing》(全文链接:https://doi.org/10.1016/j.jcis.2025.01.214)。
在畜牧养殖领域,抗生素曾作为抵抗病菌的有效手段,发挥着关键作用。但长期以来,为追求动物快速生长,大量抗生素被违规添加,滥用问题突出。随着细菌在药物刺激下不断进化,耐药菌大量涌现。这直接导致畜禽疫病防治难度激增,不仅治疗效果不佳,疫病频发,还造成养殖成本大幅上升,给养殖户带来巨大压力。研发新型抗生素在畜牧领域迫在眉睫。通过研发新型抗生素,不仅能有效遏制抗生素滥用现象,破解耐药菌难题,更将为畜牧产业的绿色、可持续发展提供有力支撑。
该研究构建的新型抗生素展现出优异的抗菌、抗炎以及细胞增殖能力。重要的是,(Co3Fe (S2)4 在细菌和细胞中表现出独特的氧化还原特性。一方面,(Co3Fe (S2)4 产生活性氧(ROS),能有效杀灭细菌。另一方面,它具有类似超氧化物歧化酶(SOD)的活性,可抑制炎症,促进细胞增殖。转录组生物信息学分析和实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)结果表明,微量元素Co2+和 Fe3+的释放能够抑制 IL-17 和 NF-kB 信号通路下游靶点(IL-13、CD14、Tnfrsf13c、Ptgs2、Ccl4、Cxcl2、Cxcl3 和 Mmp9)的表达,增强了抗炎反应。并且本研究设计的微针贴片可直接深入皮肤组织,使药物直达病灶部位,避免了抗生素过度添加引起的副作用。该团队长期从事纳米抗生素和替抗产品研发,近两年在中科院TOP期刊发表SCI论文5篇,获批省科技面上项目1项,横向项目1项目。
理学院王妍媖教授和孙萌萌副教授为该论文的通讯作者,理学院鲁志伟副教授和2021级生物与医药硕士研究生李金容为该文章的共同第一作者,该研究受到中国国家自然科学基金、中国博士后科学基金项目、四川省自然科学基金项目和四川农业大学双支团队项目的支持。
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