【技术实现步骤摘要】
本专利技术实现了将葡萄糖响应催化的锇纳米酶，运用于感染性糖尿病创面的治疗，属于纳米医药、药物制剂和生物医药领域。
技术介绍
1、伤口从破损到愈合需要经历三个阶段分别是：止血和局部炎症反应阶段，细胞增殖分化和肉芽生成阶段，组织重塑阶段，这三个阶段中任意一个阶段受到抑制都会影响伤口正常愈合的速度。糖尿病性溃疡是临床上最常见的慢性伤口，愈合速度缓慢且容易反复感染，最严重的患者需要采用截肢手术治疗。首先，糖尿病患者自身血糖高，细菌更容易在其伤口破损处繁殖生长并在皮肤表面定植使得局部炎症感染加重。其次，由于糖尿病患者的血管易发生病变，血流不能正常地供给，引起细胞功能代谢障碍。糖尿病患者持续高血糖会进一步导致机体过度氧化应激，而且蛋白质和脂质在高血糖的环境下容易糖基化形成糖基化终产物，两者都会严重影响巨噬细胞、血管内皮细胞和纤维细胞的生成阻碍肉芽生成和组织重塑。因此，合理调控血糖，改善氧化应激以及杀灭细菌是促进糖尿病伤口愈合的有效措施。
2、大量的工作报道了类过氧化物酶纳米材料在酸性条件下催化产生的羟自由基在抗细菌感染方面具有显著效果。但感染部位较高的ph往往是限制其使用的一大要素。葡萄糖氧化酶能够有效催化葡萄糖转化为葡萄糖醛酸和过氧化氢，从而降低溶液的ph。因此，将葡萄糖氧化酶与类过氧化物酶纳米材料结合能促进过氧化物酶催化生成羟自由基从而抑制细菌的生长。此外，葡萄糖氧化酶催化葡萄糖浓度原位降低是一种经典用来降糖改善微环境的办法,研究者们广泛将其开发运用于在糖尿病感染治疗中。羟自由基虽然能起到优异的抗菌效果，但过量的羟自由基会更
技术实现思路
1、本专利技术的目的是构建了葡萄糖氧化酶-锇纳米团簇(gox-osncs)和基于gox-pod/gox-cat级联催化的纳米药物，以及以此药物作为治疗平台用于糖尿病感染伤口愈合。gox-osncs在偏酸性的条件下能够高效且稳定地发挥葡萄糖氧化酶和过氧化物酶活性实现自级联催化过程。而在偏碱性条件下，gox-osncs可以发挥过氧化氢酶活性，可克服糖尿病伤口缺氧的问题上。因此，针对糖尿病感染伤口处高糖、缺氧、细菌易繁殖的情况，gox-osncs能够很好发挥葡萄糖氧化酶的作用来降低局部血糖并级联催化产生羟自由基杀伤细菌以及提供氧气，可有效促进糖尿病感染伤口的愈合。
2、为了实现上述本专利技术的目的，本专利技术主要采用以下技术方案：
3、本专利技术所述的葡萄糖响应催化的锇纳米酶用于感染性糖尿病创面治疗，其特征是，在葡萄糖和gox-osncs同时存在下，金葡萄球菌和大肠杆菌的生长受到显著的抑制作用；在琼脂板涂板上可观察金葡萄球菌和大肠杆菌几乎不生长；通过扫描电子显微镜观察到细菌形态发生了明显的变化，细菌表面破裂，内容物流出；激光共聚焦扫描显微镜拍摄到syto-9/pi染色后绿色荧光明显减弱，红色荧光强度大大增强；以上都可证明gox-osncs具有较强的抗菌活性。
4、进一步地，所述的葡萄糖响应催化的锇纳米酶用于感染性糖尿病创面治疗，其特征是，与对照组相比，gox-osncs组给药后第14天创面愈合最快，恢复趋势最快，创面面积最小，恢复率为98％；证明gox-osncs可用于对细菌感染的糖尿病伤口愈合的治疗。
5、进一步地，所述的葡萄糖响应催化的锇纳米酶用于感染性糖尿病创面治疗，其特征是，gox-osncs治疗后的伤口炎症较少，伤口表面皮肤完整，较正常处增厚，且可更大程度促进胶原纤维的沉积；证明gox-osncs治疗后，可促进感染性糖尿病创面的愈合。
6、进一步地，所述的葡萄糖响应催化的锇纳米酶用于感染性糖尿病创面治疗，其特征是，gox-osncs的血液相容性较好；gox-osncs用于生物体内治疗14天后的体重与pbs组上升趋势相近，且对大鼠的心、肝、脾、肺、肾细胞未见明显损伤；以上都可证明gox-osncs具有良好的生物安全性，可以安全有效地作为一种治疗药物用于进一步的体内应用。
7、本专利技术所述的一种由葡萄糖响应催化的锇纳米酶gox-osncs在制备治疗感染性糖尿病伤口和创面愈合的药物中的应用。
8、具体地说，本专利技术采用如下技术方案：
9、(一)gox-osncs抗菌性能评价：分别设置以下组别：(1)磷酸盐缓冲液(pbs)、(2)gox-osncs、(3)葡萄糖、(4)葡萄糖氧化酶(gox)+葡萄糖、(5)gox-osncs+葡萄糖。取500μl的金葡萄球菌和大肠杆菌(细菌浓度为108cfu/ml)，加入250μl的pbs/葡萄糖和250μl的pbs/gox-osncs孵育4h后，用酶标仪测定600nm处的吸光值。葡萄糖的终浓度为10mmol/l，gox-osncs对金葡萄球菌和大肠杆菌的有效抗菌效果实验中终浓度分别为25μg/ml和100μg/ml。gox对金葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌效果实验中终浓度为8.75μg/ml和35μg/ml。
10、(二)琼脂板涂板观察细菌的生长情况：取技术方案(一)中不同组反应4h后的金葡萄球菌与大肠杆菌液，稀释106倍并取100μl用一次性涂布棒在lb琼脂板中涂抹均匀，观察15h后各个组细菌的生长情况。
11、(三)扫描电子显微镜(sem)观察细菌的形态变化：将技术方案(一)中不同组处理的金葡萄球菌与大肠杆菌用pbs洗三次后在高速离心机中以5000rpm/min离心5min后收集得到。随后，将细菌样本分散在电镜固定液(2.5％戊二醛)中放置在4℃冰箱中固定24h。进一步将固定样本用逐渐增加的乙醇浓度脱水(10％、30％、50％、70％、90％)，每次10min。最后，将这些样本分散在1ml乙醇，用扫描电子显微镜观察细菌的形态变化。
12、(四)激光共聚焦扫描显微镜(clsm)观察syto-9/pi活死染色结果：将技术方案(一)中不同组处理的金葡萄球菌与大肠杆菌37℃孵育4h后，离心收集细菌(5000rpm/min，5min)。用syto(3.34mmol/l，1.5μl)和pi(20μmol/l，1.5μl)染色15min后用pbs冲洗3次。最后在激光扫描共聚焦显微镜下观察染色情况并拍摄实验结果。染色后，膜结构完整的活菌会显本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.葡萄糖响应催化的锇纳米酶用于感染性糖尿病创面治疗，其特征是，在葡萄糖和GOx-OsNCs同时存在下，金葡萄球菌和大肠杆菌的生长受到显著的抑制作用；在琼脂板涂板上可观察金葡萄球菌和大肠杆菌几乎不生长；通过扫描电子显微镜观察到细菌形态发生了明显的变化，细菌表面破裂，内容物流出；激光共聚焦扫描显微镜拍摄到SYTO-9/PI染色后绿色荧光明显减弱，红色荧光强度大大增强；以上都可证明GOx-OsNCs具有较强的抗菌活性。
2.根据权利要求1所述的葡萄糖响应催化的锇纳米酶用于感染性糖尿病创面治疗，其特征是，与对照组相比，GOx-OsNCs组给药后第14天创面愈合最快，恢复趋势最快，创面面积最小，恢复率为98%；证明GOx-OsNCs可用于对细菌感染的糖尿病伤口愈合的治疗。
3.根据权利要求2所述的葡萄糖响应催化的锇纳米酶用于感染性糖尿病创面治疗，其特征是，GOx-OsNCs治疗后的伤口炎症较少，伤口表面皮肤完整，较正常处增厚，且可更大程度促进胶原纤维的沉积；证明GOx-OsNCs治疗后，可促进感染性糖尿病创面的愈合。
4.根据权利要求1或2所述的葡萄糖
5.一种由葡萄糖响应催化的锇纳米酶GOx-OsNCs在制备治疗感染性糖尿病伤口和创面愈合的药物中的应用。
...【技术特征摘要】
1.葡萄糖响应催化的锇纳米酶用于感染性糖尿病创面治疗，其特征是，在葡萄糖和gox-osncs同时存在下，金葡萄球菌和大肠杆菌的生长受到显著的抑制作用；在琼脂板涂板上可观察金葡萄球菌和大肠杆菌几乎不生长；通过扫描电子显微镜观察到细菌形态发生了明显的变化，细菌表面破裂，内容物流出；激光共聚焦扫描显微镜拍摄到syto-9/pi染色后绿色荧光明显减弱，红色荧光强度大大增强；以上都可证明gox-osncs具有较强的抗菌活性。
2.根据权利要求1所述的葡萄糖响应催化的锇纳米酶用于感染性糖尿病创面治疗，其特征是，与对照组相比，gox-osncs组给药后第14天创面愈合最快，恢复趋势最快，创面面积最小，恢复率为98%；证明gox-osncs可用于对细菌感染的糖尿病伤口愈合的治疗。
3.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：何少斌，陈伟，梁波，郑琼华，林梦婷，
申请(专利权)人：福建医科大学附属第二医院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。