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Zn2+-assisted photothermal therapy for rapid bacteria-killing using biodegradable humic acid encapsulated MOFs.
Colloids and Surfaces B: Biointerfaces ( IF 5.4 ) Pub Date : 2020-01-08 , DOI: 10.1016/j.colsurfb.2020.110781 Ziwei Liu 1 , Lei Tan 1 , Xiangmei Liu 1 , Yanqin Liang 2 , Yufeng Zheng 3 , Kelvin Wai Kwok Yeung 4 , Zhenduo Cui 2 , Shengli Zhu 2 , Zhaoyang Li 2 , Shuilin Wu 2
Colloids and Surfaces B: Biointerfaces ( IF 5.4 ) Pub Date : 2020-01-08 , DOI: 10.1016/j.colsurfb.2020.110781 Ziwei Liu 1 , Lei Tan 1 , Xiangmei Liu 1 , Yanqin Liang 2 , Yufeng Zheng 3 , Kelvin Wai Kwok Yeung 4 , Zhenduo Cui 2 , Shengli Zhu 2 , Zhaoyang Li 2 , Shuilin Wu 2
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Bacterial infection is seriously threatening human health all over the world, especially with the emergence of increasing drug-fast bacteria. It is urgent to develop a drug-free strategy to kill bacteria rapidly and efficiently. In this work, humic acid (HuA) encapsulated zeolitic imidazole framework-8 (ZIF-8) (HuA@ZIF-8) nanocomposites are synthesized by the in-situ growth of ZIF-8 on the surface of polyvinylpyrrolidone (PVP)-modified HuA. The synthesized nanocomposites possesses good photothermal effects, i.e., the temperature increased to 59.4 °C under the particle concentration of 1000 μg/mL with 10 min NIR irradiation. In addition, NIR irradiation can also control the release of Zn2+ from the composites. The good photothermal effects originate from HuA that can effectively absorb NIR light. The controlled release of Zn2+ is ascribed to the induced-dissociation of ZIF-8 under NIR light irradiation. The synergistic action of photothermal therapy and release of zinc ions contributes to the excellent antibacterial efficiency of HuA@ZIF-8 within a short time, i.e. 99.59 % and 99.37 % against Staphylococcus aureus and Escherichia coli with 20 min NIR irradiation, respectively. This work provides a promising strategy to develop a light-responsive platform with good biodegradability and low cost for rapid and effective sterilization.
中文翻译：
Zn2 +辅助光热疗法可生物降解的腐殖酸包封的MOF用于快速杀死细菌。
细菌感染正严重威胁着全世界的人类健康，特别是随着耐药细菌的增加。迫切需要制定一种无毒策略来快速有效地杀死细菌。在这项工作中，通过在聚乙烯吡咯烷酮（PVP）改性的表面上原位生长ZIF-8，合成了腐殖酸（HuA）包裹的沸石咪唑骨架8（ZIF-8）（HuA @ ZIF-8）纳米复合材料。呵呵。合成的纳米复合材料具有良好的光热效应，即在10 min NIR照射下，在1000μg/ mL的颗粒浓度下，温度升至59.4°C。此外，NIR辐照还可以控制复合物中Zn2 +的释放。良好的光热效应源自可以有效吸收NIR光的HuA。Zn 2+的受控释放归因于在近红外光照射下ZIF-8的诱导解离。光热疗法与锌离子释放的协同作用有助于在短时间内获得优异的HuA @ ZIF-8抗菌效果，即在20分钟NIR照射下分别对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有99.59％和99.37％的抗菌作用。这项工作为开发具有良好的生物降解性和低成本的快速有效杀菌的光响应平台提供了有希望的策略。在20分钟的近红外照射下，分别对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有37％的抗药性。这项工作为开发具有良好的生物降解性和低成本的快速有效杀菌的光响应平台提供了一种有前途的策略。在20分钟的近红外照射下，分别对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有37％的抗药性。这项工作为开发具有良好的生物降解性和低成本的快速有效杀菌的光响应平台提供了一种有前途的策略。
更新日期：2020-01-09
中文翻译：
Zn2 +辅助光热疗法可生物降解的腐殖酸包封的MOF用于快速杀死细菌。
细菌感染正严重威胁着全世界的人类健康，特别是随着耐药细菌的增加。迫切需要制定一种无毒策略来快速有效地杀死细菌。在这项工作中，通过在聚乙烯吡咯烷酮（PVP）改性的表面上原位生长ZIF-8，合成了腐殖酸（HuA）包裹的沸石咪唑骨架8（ZIF-8）（HuA @ ZIF-8）纳米复合材料。呵呵。合成的纳米复合材料具有良好的光热效应，即在10 min NIR照射下，在1000μg/ mL的颗粒浓度下，温度升至59.4°C。此外，NIR辐照还可以控制复合物中Zn2 +的释放。良好的光热效应源自可以有效吸收NIR光的HuA。Zn 2+的受控释放归因于在近红外光照射下ZIF-8的诱导解离。光热疗法与锌离子释放的协同作用有助于在短时间内获得优异的HuA @ ZIF-8抗菌效果，即在20分钟NIR照射下分别对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有99.59％和99.37％的抗菌作用。这项工作为开发具有良好的生物降解性和低成本的快速有效杀菌的光响应平台提供了有希望的策略。在20分钟的近红外照射下，分别对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有37％的抗药性。这项工作为开发具有良好的生物降解性和低成本的快速有效杀菌的光响应平台提供了一种有前途的策略。在20分钟的近红外照射下，分别对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有37％的抗药性。这项工作为开发具有良好的生物降解性和低成本的快速有效杀菌的光响应平台提供了一种有前途的策略。
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