Иерархические катализаторы MnO₂@Au@ZIF-67 с поверхностной модификацией для кислотозапускаемой антибактериальной терапии и заживления инфицированных ран

Рациональная модификация поверхности нанокатализаторов открывает новые возможности борьбы с инфекциями, вызванными антибиотикорезистентными бактериями. Мы разработали и изготовили иерархические наночастицы MnO₂@Au@ZIF-67 с тремя типами межфазной функциональности для синергичной антибактериальной терапии. Кислоточувствительная оболочка ZIF-67 разрушается в инфицированных ранах, высвобождая Co²⁺, который катализирует образование •OH посредством фентоноподобных реакций на границе раздела материал—бактерия. Одновременно ультрамалые поверхности Au расходуют глюкозу за счёт оксидазоподобного катализа, образуя глюконовую кислоту, которая ускоряет растворение ZIF-67. Поверхность ядра MnO₂ разлагает H₂O₂ с выделением O₂, усиливая катализ Au и уменьшая гипоксию. Комплексная характеристика поверхности (TEM, SEM, XPS, XRD) подтвердила структурную целостность и наличие реакционно-активных центров. In vitro наночастицы обеспечивали уничтожение более 99% бактерий (S. aureus и E. coli) за счёт опосредованного активными формами кислорода повреждения мембран, подтверждённого методами SEM и CLSM. In vivo они обеспечивали элиминацию 98,45% бактерий и ускоряли заживление ран за счёт перестройки коллагена, выявленной при окрашивании гематоксилином и эозином и по Массону. Эта платформа с модифицированной поверхностью демонстрирует возможность использования межфазных каталитических каскадов для эффективного применения противомикробных средств, не содержащих антибиотиков.