Bioactive Materials | 铜磷酸盐纳米酶通过诱导类似铜管腐败的死亡并抑制双组分系统，对抗植入物相关感染

文章来源：北科纳米专业的纳米材料合成专家浏览次数：41时间：2026-03-11 设计合成：18101240246

植入物相关感染表现为顽固生物膜形成、抗生素耐药性和免疫逃逸，因传统治疗效果有限，在骨科领域构成严重临床负担。应对这一挑战需要创新策略，既能破坏生物膜，又能克服细菌防御机制。为此，我们开发了具有双酶活性（过氧化物酶和谷胱甘肽过氧化物酶样）的花样铜磷酸盐（CuP）纳米酶，通过类似铜磷酸化物的死亡和双组分系统（TCS）抑制，协同消除植入物相关感染的生物膜。体外抗菌实验表明，CuP 纳米酶显著抑制并破坏了细菌生物膜。这些 CuP 纳米酶在消耗谷胱甘肽（GSH）的同时产生活性氧（ROS），破坏细菌膜，干扰 TCA 循环和糖酵解等代谢过程。转录组分析显示氧化磷酸化基因和群体感应调控因子表达受抑制，证实了细菌存活性和传播的双重靶向。在体内，CuP 纳米酶有效消除了植入物上的生物膜感染，减少了炎症反应，并展现出优异的生物相容性。通过整合酶促 ROS 扩增、代谢干扰和 TCS 抑制，该策略为抗植入物感染提供了一种变革性方法，在疗效和安全性上超越传统疗法。

该研究以题为“Copper phosphate nanozymes combat implant-related infections by inducing cuproptosis-like death and inhibiting the two-component system”发表在Bioactive Materials上。（A）CuP 纳米酶合成步骤的示意图。（B）CuP 纳米酶治疗植入物相关感染的潜在机制。

CuP纳米酶的表征。（A）合成原理示意图。（B）CuP纳米酶的高角环形暗场扫描透射电子显微镜（HAADF-STEM）图像及能量色散X射线光谱（EDS）元素 mapping 图像。（C）CuP纳米酶的透射电子显微镜（TEM）图像及选区电子衍射图像。（D）X射线衍射（XRD）图谱。（E–H）X射线光电子能谱（XPS）全扫描谱图。

参考消息：

DOI: 10.1016/j.bioactmat.2026.02.042

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