我校黄棣教授团队在《Advanced Materials》发表生物材料领域最新研究成果

近日，我校生物医学工程学院黄棣教授团队与四川大学邓怡研究员团队在国际顶级学术期刊《Advanced Materials》（一区TOP期刊，2024影响因子：27.4）上发表了“Engineered Probiotic Bio-heterojunction with Robust Antibiofilm Modality via “Eating” Extracellular Polymeric Substances for Wound Regeneration”的研究论文。该论文的第一署名单位为太原理工大学，生物医学工程学院博士研究生秦苗为论文第一作者，太原理工大学黄棣教授、四川大学邓怡研究员为论文通讯作者。

图1. 论文页面截图

细菌生物膜中的细胞外聚合物物质（EPS）具有紧凑三维结构，严重阻碍了抗菌剂的渗透，使根除细菌生物膜具有挑战性，并导致持续的生物膜相关感染。

图2：P-bioHJ杀菌及促进创面修复机理

为解决这一问题，作者设计了一种由鼠李糖乳杆菌（LG）和MQDs/FeS异质结组成的益生菌异质结（P-bioHJ）。一方面，P-bioHJ通过益生菌代谢行为瓦解生物膜结构（消耗EPS中的糖类），另一方面，近红外光辐照后，P-bioHJ产生光热效应及活性氧（ROS），从而移除细菌生物膜。治疗结束后，P-bioHJ通过提高细胞抗氧化酶活性、清除ROS避免氧化损伤；通过抑制NF-κB通路缓解炎症，从而加速创面愈合。本研究为治疗生物膜相关感染提供了一种有效的方法。

图3：P-bioH对生物膜感染型创面愈合的影响

研究工作得到了太原理工大学陈维毅教授的指导和支持，太原理工大学生物医学工程学院魏延副教授、在读博士生张秀梅、山西医科大学施熠炜教授等参与了该项研究。该研究工作得到了国家自然科学基金等项目的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202402530