Silver@Prussian Blue Core–Satellite Nanostructures as Multimetal Ions Switch for Potent Zero-Background SERS Bioimaging-Guided Chronic Wound Healing

银@普鲁士蓝核-卫星纳米结构作为多金属离子开关，用于有效的零背景SERS生物成像引导慢性伤口愈合

Guo Y, Li Y, Fan R, et al. Silver@ Prussian Blue Core–Satellite Nanostructures as Multimetal Ions Switch for Potent Zero-Background SERS Bioimaging-Guided Chronic Wound Healing[J]. Nano Letters, 2023, 23(18): 8761-8769.

主讲人：邓晗彬，2024年6月23日

研究进展：

  这篇文章是利用银/普鲁士蓝核-卫星纳米结构作为多金属离子开关，用于零背景表面增强拉曼散射（SERS）生物成像引导的慢性伤口愈合。慢性伤口是一种常见且难以治愈的医疗问题，特别是对于糖尿病患者。传统的治疗方法存在一些限制，因此需要开发新的治疗策略。文章的研究背景主要围绕慢性伤口愈合和SERS技术展开。慢性伤口愈合是一个复杂的生物过程，涉及多种细胞和分子的相互作用。糖尿病患者的伤口愈合特别困难，可能导致感染和其他并发症。因此，寻找新的治疗方法来促进慢性伤口的愈合至关重要。另一方面，SERS技术是一种高灵敏度的光谱分析技术，可以用于检测和成像生物分子。在本研究中，研究人员利用银/普鲁士蓝核-卫星纳米结构作为SERS探针，通过调控多金属离子的存在与否来实现零背景的SERS信号。这种纳米结构具有优异的光学性能和生物相容性，可以在慢性伤口中实现高灵敏度的生物成像。通过将SERS技术与慢性伤口治疗相结合，研究人员希望能够实现对慢性伤口的准确诊断和治疗。这项研究为开发新型的慢性伤口治疗策略提供了新思路，并为实现个性化医疗和精准治疗打下了基础。

研究内容：

  本篇文章的研究问题是如何开发一种具有多金属离子切换功能的纳米结构，用于强效的零背景表面增强拉曼散射（SERS）生物成像引导的慢性伤口愈合。研究目的是通过设计和制备一种核-卫星状的银@普鲁士蓝（Ag@CuPB）纳米系统，实现对细菌感染的治疗和生物成像的多重功能。该纳米系统具有强烈的SERS特性，可以实现对细菌残留物的干扰-free和长期的生物成像。同时，纳米系统中的多金属离子可以通过可控的高温热疗活化，并通过释放银/铜/铁离子和产生活性氧物质来消除金黄色葡萄球菌（S. aureus）感染，同时促进细胞迁移和血管增殖。研究结果表明，该纳米系统在治疗细菌感染的慢性伤口和糖尿病角膜炎方面具有高效的愈合效果。该研究为基于纳米材料的医学治疗在临床上的应用提供了新的思路。

要点：

1.通过组织切片的染色和显微镜观察，评估了伤口愈合过程中的组织结构和细胞变化。使用H&E染色和马松三色染色来观察细胞浸润、血管生成和胶原纤维形成等指标。

2.使用元素分析技术（如ICP-MS）检测伤口组织中的银、铁和铜等金属离子的含量，以确认纳米结构的离子释放能力

3.通过免疫组化染色技术，评估了伤口组织中HIF-1α、VEGF和CD31等蛋白的表达水平，以研究纳米结构对血管生成的影响。

4.使用人脐静脉内皮细胞（HUVECs）进行体外实验，评估纳米结构对血管生成的促进作用。通过观察细胞形态和管网形成情况，评估纳米结构对血管生成的影响。

5.使用金黄色葡萄球菌感染的小鼠模型，评估纳米结构对细菌感染的治疗效果。通过观察角膜病变和细菌感染的程度，评估纳米结构对角膜炎症的改善作用。