Hybrid nanozymes for oral biofilm control
Hybride nano-enzymen voor de bestrijding van biofilm in de mondholte
Het overmatig gebruik van antibiotica bevordert antibioticaresistentie van bacteriën en vormt een steeds grotere bedreiging voor onze mogelijkheden om bacteriële infecties te behandelen. Antimicrobiële resistente bacteriële infecties verhogen de morbiditeit en mortaliteit, brengen hoge kosten met zich mee voor de gezondheidszorg, veroorzaken grote economische verliezen en zullen naar verwachting in 2050 de belangrijkste doodsoorzaak zijn.
Daarom is onderzocht of bestaande resistentie kan worden omzeild of teruggedraaid, en hoe de ontwikkeling van resistentie kan worden voorkomen. Nieuwe, niet-antibiotische, op nanotechnologie gebaseerde infectiebestrijdingsstrategieën zijn echter veelbelovend.
In dit proefschrift van Tianrong Yu is een hybride nanozymen ontwikkeld voor de bestrijding van bacteriële infecties. Mangaanoxide nanosheets beladen met Pt-atomen of nanodeeltjes van verschillende grootte worden vergeleken op oxidase- en peroxidase-activiteit. Mangaanoxide nanosheets met Pt-atomen of Pt-nanodeeltjes met een diameter van 3,0 nm vertoonden een vergelijkbaar hoge katalytische peroxidase-activiteit, consistent met hun sterke biofilm afdoding. De 3 nm Pt-nanodeeltjes werden vervolgens aangebracht op een meer biocompatibele bismut-selenide nanosheet. In een ex vivo oraal biofilm model wordt aangetoond dat waterstofperoxide gecombineerd met bismut-selenide nanozymen selectief orale Streptococcus mutans en zwart gepigmenteerde pathogenen doodt, zonder de hele biofilm te doden. Bovendien zijn de bismut-selenide nanozymen niet cytotoxisch.