牙周炎医工交叉 —— 硫酸化壳聚糖修饰的 CuS 纳米簇：一种用于同时抗菌和骨再生治疗牙周炎的多功能纳米制剂 牙周炎是一种世界范围内流行的慢性炎症性疾病，由牙周病原菌引发，导致牙周组织，特别是牙槽骨的进行性破坏。为了有效解决牙周炎，本研究提出了一种称为 CuS@MSN-SCS 的纳米制剂。该配方包括用介孔二氧化硅 (MSN) 涂覆柠檬酸盐接枝的硫化铜 (CuS) 纳米颗粒，然后通过静电相互作用使用氨基和硫酸化壳聚糖 (SCS) 进行表面改性。该配方的目的是通过诱导 Cu 2+离子介导的 ROS 信号通路来实现有效的细菌去除。此外，它的目的是通过 Cu 2+诱导的促血管生成和 SCS 介导的骨再生来促进牙槽骨再生。正如预期的那样，通过调节表面电荷，柠檬酸钠封端的带负电的 CuS 纳米颗粒成功地被 MSN 包覆，随后使用 (3-氨基丙基)三乙氧基硅烷引入胺基，然后通过静电相互作用引入 SCS，从而产生CuS@MSN-SCS 的形成。经验证，所开发的纳米制剂不仅在体外显著加剧具核梭杆菌的氧化应激，从而抑制细菌生长和生物膜形成，而且在体内大鼠牙周炎模型中有效减轻炎症反应并促进牙槽骨再生，且没有明显的生物毒性。这些发现有助于牙周炎的治疗效果。总体而言，这项研究成功开发了一种用于对抗细菌和促进牙槽骨再生的纳米制剂，展示了临床治疗牙周炎的巨大潜力。 创新点：1.多功能纳米平台集成：首次将抗菌、抗炎和骨再生功能整合到单一纳米制剂中，实现牙周炎治疗的综合性解决方案；2.表面修饰精准调控：通过静电相互作用和精细表面工程，成功实现纳米颗粒的精准功能化，控制表面电荷和生物学功能；3.Cu2+离子智能调控：利用Cu2+离子双重作用机制，同时诱导细菌氧化应激和促进血管生成，实现治疗的协同效应；4.介孔二氧化硅载体创新：采用介孔二氧化硅作为载体平台，提供优异的分散性和功能化修饰空间。科研启发：1.可以探索其他金属离子介导的ROS信号通路；2.研究不同比例配方对治疗效果的影响；3.考察纳米制剂的长期稳定性和储存条件；4.探索其他表面修饰方法以进一步优化性能。思路延伸：1.多功能材料设计思路可用于其他疾病治疗；2.表面电荷调控策略可应用于其他纳米材料制备；3.静电组装方法为纳米药物开发提供新思路；4.ROS信号通路研究对理解治疗机制具有重要意义；5.生物相容性评价体系可借鉴用于其他纳米材料；6.协同治疗策略值得在其他疾病治疗中推广；7.纳米材料的表征方法对相关研究具有参考价值。类似研究思路：1. 使用金属-有机骨架纳米颗粒，通过表面修饰增强抗菌和骨再生能力。2. 开发基于生物陶瓷的纳米颗粒，负载抗菌药物和生长因子，实现协同治疗。3. 研发可注射的可降解水凝胶，同时具备抗菌和骨再生功能。4. 利用细胞外泌体作为天然纳米载体，负载抗菌肽和骨再生因子。5. 开发等离子体处理的纳米材料，通过表面改性赋予抗菌性能并促进骨再生。 DOI : 10.1021/acsnano.4c00137