近红外激光控制的释氢钯氢纳米氢化物用于协同氢-光热抗菌及伤口愈合治疗

摘要： 数十年来，氢气（H2）一直被视为一种卓越的抗氧化分子，在治疗阿尔茨海默病、中风、癌症等多种疾病方面展现出潜力。研究首次证实，活性氢在抗菌、抗生物膜及伤口愈合应用中具有高效性，尤其在与光热效应联合使用时效果显著。作为概念验证，研究者通过将H2掺入钯纳米立方体，制备出具有生物相容性的释氢钯氢纳米氢化物（PdH），该材料可在近红外激光照射下实现可控的活性氢按需释放。所得PdH纳米氢化物兼具生物活性氢与钯材料光热效应的双重优势，其协同的氢-光热治疗作用展现出优异的体内外抗菌活性。值得注意的是，联合氢-光热疗法也被证明是治疗大鼠严重细菌感染创面的有效方法。此外，深入的抗菌机制研究表明，协同氢-光热抗菌效应涉及两条潜在途径：一是上调dmpI、narJ和nark等与细菌代谢相关的基因，进而编码更多氧化代谢酶以产生大量活性氧诱导DNA损伤；二是造成严重的细菌膜损伤导致DNA等胞内物质释放。