ACS Nano | 工程智能双金属离子位点微酶纳米复合材料，用于根尖周炎微环境响应动态治疗

根尖周牙周炎（AP）是一种由持续存在的根管生物膜引起的炎症性疾病，其治疗仍具挑战性，因为传统根管治疗有时无法实现有效的消毒和组织再生。本研究中，设计了一种多功能双金属离子修饰金属有机框架（MOF）纳米酶复合材料 MOF-FeAg-AMP@HA，用于协同抗射疗法。将 Fe3+和 Ag+离子纳入 UiO-67 MOF 支架，赋予纳米酶 pH 响应的双酶活性。在酸性炎症条件下，强过氧化物酶（POD）样活性会产生杀菌羟基自由基（·在中性愈合条件下，超氧化物变形酶（SOD）样活性吸取活性氧（ROS），以缓解组织损伤。此外，抗菌肽 LL-37 的表面功能化增强了细菌膜的破坏，透明质酸（HA）涂层提高了生物相容性和稳定性。所得的纳米复合材料展现出强效的广谱抗菌活性，并在体外有效消除了细菌生物膜。此外，MOF-FeAg-AMP@HA 通过刺激内皮细胞迁移和血管生成促进组织修复。在体内，利用大鼠 AP 模型，纳米复合材料通过阻断 NF-κB/HIF-1α/NLRP3 信号轴，抑制了肺泡骨吸收，从而抑制了裂虫遁。同时，它诱导巨噬细胞向抗炎的 M2 表型极化，从而重新编程骨再生的微环境。这一微环境响应纳米平台通过整合感染控制、免疫调控和组织再生，为 AP 的精准治疗提供了有前景的策略。该研究以题为“Engineering Smart Bimetallic Ionic-Site MOF Nanozyme Nanocomposites for Microenvironment-Responsive Dynamic Therapy of Periapical Periodontitis”发表在ACS Nano上。MOF -FeAg-AMP@HA体内治疗根尖周炎示意图纳米复合材料表征。(A) MOF 的SEM图像与(B) MOF -FeAg-AMP@HA的TEM图像（左图与右图）。比例尺=200纳米。(C) MOF -FeAg-AMP@HA的TEM元素分布图，显示Fe、Ag、C、N、O及Zr的分布情况。比例尺=100纳米。(D，E) MOF 与 MOF -FeAg的 XPS 分析光谱。(F，G) MOF -FeAg的高分辨 XPS 光谱，(F)显示Ag 3d轨道，(G)显示Fe 2p轨道。(H，I)不同组分的Zeta电位与流体动力学粒径。数据以均值±标准差表示(n=3)。G1: MOF ；G2: MOF -FeAg；G3:MOFFeAg-AMP；G4: MOF -FeAg-AMP@HA。酶样催化活性的评估。(A) MOF -FeAg纳米酶催化机制的示意图。(B) TMB 经不同处理后的紫外-可见吸收光谱：水、过氧化氢、 MOF -FeAg及 MOF -FeAg + 过氧化氢。(C) MB经不同处理后的紫外-可见吸光度光谱：水、过氧化氢、 MOF -FeAg及 MOF -FeAg + 过氧化氢。(D) MOF -FeAg与 MOF -FeAg + 过氧化氢的电子顺磁共振光谱。(E) 不同浓度 MOF -FeAg纳米酶催化的 TMB -H2O2体系紫外-可见吸光度光谱。(F) 不同浓度过氧化氢处理的 TMB - MOF -FeAg体系紫外-可见吸光度光谱。(G) 不同浓度过氧化氢下652 nm处稳态动力学测定的吸光度时间依赖性变化。(H，I) (H) 过氧化氢与(I) TMB 作为底物的米氏动力学拟合曲线。(J) 不同纳米复合材料(G1-G4)在过氧化氢存在下催化的 TMB 紫外-可见吸光度光谱。(K) 不同浓度 MOF -Fe、 MOF -Ag及 MOF -FeAg的类SOD活性。(L) 不同浓度 MOF -FeAg-AMP@HA的类SOD活性。数据以均值±标准差表示(n=3)。组别：G1： MOF ；G2： MOF -FeAg；G3： MOF -FeAg-AMP；G4： MOF -FeAg-AMP@HA。

DOI: 10.1021/acsnano.5c18916