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Copper Doped Carbon Dots for Addressing Bacterial Biofilm Formation, Wound Infection, and Tooth Staining
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2022-06-17 , DOI: 10.1021/acsnano.2c02518 Meng Liu 1 , Ling Huang 2 , Xingyi Xu 2 , Xiaoming Wei 2 , Xianfeng Yang 2 , Xiaolei Li 1 , Bingnan Wang 2 , Yue Xu 1 , Lihua Li 2 , Zhongmin Yang 2
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2022-06-17 , DOI: 10.1021/acsnano.2c02518 Meng Liu 1 , Ling Huang 2 , Xingyi Xu 2 , Xiaoming Wei 2 , Xianfeng Yang 2 , Xiaolei Li 1 , Bingnan Wang 2 , Yue Xu 1 , Lihua Li 2 , Zhongmin Yang 2
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Oral infectious diseases and tooth staining, the main challenges of dental healthcare, are inextricably linked to microbial colonization and the formation of pathogenic biofilms. However, dentistry has so far still lacked simple, safe, and universal prophylactic options and therapy. Here, we report copper-doped carbon dots (Cu-CDs) that display enhanced catalytic (catalase-like, peroxidase-like) activity in the oral environment for inhibiting initial bacteria (Streptococcus mutans) adhesion and for subsequent biofilm eradication without impacting the surrounding oral tissues via oxygen (O2) and reactive oxygen species (ROS) generation. Especially, Cu-CDs exhibit strong affinity for lipopolysaccharides (LPS) and peptidoglycans (PGN), thus conferring them with excellent antibacterial ability against Gram-positive bacteria (Staphylococcus aureus) and Gram-negative bacteria (Escherichia coli), such that they can prevent wound purulent infection and promoting rapid wound healing. Additionally, the Cu-CDs/H2O2 system shows a better performance in tooth whitening, compared with results obtained with other alternatives, e.g., CDs and clinically used H2O2, particularly its negligible enamel and dentin destruction. It is anticipated that the biocompatible Cu-CDs presented in this work are a promising nano-mouthwash for eliminating oral pathogenic biofilms, prompting wound healing as well as tooth whitening, highlighting their significance in oral health management.
中文翻译：
用于解决细菌生物膜形成、伤口感染和牙齿染色问题的铜掺杂碳点
口腔传染病和牙齿染色是牙科保健的主要挑战，它们与微生物定植和致病性生物膜的形成密不可分。然而，迄今为止，牙科仍然缺乏简单、安全和普遍的预防选择和治疗。在这里，我们报告了掺杂铜的碳点 (Cu-CD)，它们在口腔环境中显示出增强的催化（类过氧化氢酶、类过氧化物酶）活性，可抑制初始细菌（变形链球菌）粘附，并在不影响周围环境的情况下根除随后的生物膜口腔组织通过氧气 (O 2) 和活性氧 (ROS) 的产生。特别是，Cu-CDs对脂多糖（LPS）和肽聚糖（PGN）表现出很强的亲和力，从而赋予它们对革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌）和革兰氏阴性菌（大肠杆菌）的优异抗菌能力，从而可以防止伤口化脓性感染，促进伤口快速愈合。此外，与其他替代品（例如 CD 和临床使用的 H 2 O 2 ）获得的结果相比，Cu-CDs/H 2 O 2系统在牙齿美白方面表现更好，尤其是其可忽略不计的牙釉质和牙本质破坏。预计这项工作中提出的生物相容性 Cu-CDs 是一种很有前途的纳米漱口水，可用于消除口腔致病性生物膜、促进伤口愈合以及牙齿美白，突出其在口腔健康管理中的重要性。
更新日期：2022-06-17
中文翻译：
用于解决细菌生物膜形成、伤口感染和牙齿染色问题的铜掺杂碳点
口腔传染病和牙齿染色是牙科保健的主要挑战，它们与微生物定植和致病性生物膜的形成密不可分。然而，迄今为止，牙科仍然缺乏简单、安全和普遍的预防选择和治疗。在这里，我们报告了掺杂铜的碳点 (Cu-CD)，它们在口腔环境中显示出增强的催化（类过氧化氢酶、类过氧化物酶）活性，可抑制初始细菌（变形链球菌）粘附，并在不影响周围环境的情况下根除随后的生物膜口腔组织通过氧气 (O 2) 和活性氧 (ROS) 的产生。特别是，Cu-CDs对脂多糖（LPS）和肽聚糖（PGN）表现出很强的亲和力，从而赋予它们对革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌）和革兰氏阴性菌（大肠杆菌）的优异抗菌能力，从而可以防止伤口化脓性感染，促进伤口快速愈合。此外，与其他替代品（例如 CD 和临床使用的 H 2 O 2 ）获得的结果相比，Cu-CDs/H 2 O 2系统在牙齿美白方面表现更好，尤其是其可忽略不计的牙釉质和牙本质破坏。预计这项工作中提出的生物相容性 Cu-CDs 是一种很有前途的纳米漱口水，可用于消除口腔致病性生物膜、促进伤口愈合以及牙齿美白，突出其在口腔健康管理中的重要性。
京公网安备 11010802027423号