钛植入体表面磷酸银基杂化纳米涂层的光热及光动力学抗菌研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51871162
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0110.金属生物与仿生材料
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Bacterial infection is a big challenge to Ti-based metallic implants. When there is an internal implant, the number of bacteria needed to infect the implant will be greatly reduced. Once the pathogen forms a biofilm on the implant surface, it is impossible to be removed by the immune system and general antibiotic treatment. The abscess of the biofilm causes the patient to undergo a secondary operation to remove the implant. Therefore,safe, efficient and rapid elimination of bacterial infection and long-term prevention are important for the wide clinical application of titanium alloy and other metallic implants. Ag3PO4 has excellent photocatalytic ability, which can produce a large amount of ROS under the light irradiation. Besides antibacterial activity of Ag+ , Ag3PO4 and its composite materials can be used as photodynamic antibacterial materials. Hence, it can kill bacteria through the production of ROS and silver ions, and the release concentration of silver ions can be controlled by oxidized graphene and polydopamine. It has been reported that MoS2 nanoparticles also have good biocompatibility and high photothermal conversion efficiency. Therefore, the project aims to eliminate the bacteria rapidly, in real time and in situ by the photothermal and photodynamic characteristics of Ag3PO4 nano-hybrid coating. in addition, the long-term bacterial infection prevention can be achieved through the long-lasting release of silver ions.
细菌感染是以钛合金为代表的金属植入体植入体内后面临的巨大安全挑战。因为当有内植入存在时,导致该植入部位感染所需要的细菌数量将大大减少。一旦致病菌在植入体表面形成生物膜之后,机体免疫系统和一般的抗生素治疗都很难消除生物膜。生物膜形成的脓肿使得病患不得不进行二次手术摘除植入体。因此,安全、高效、快速地消除细菌感染以及长期的预防是钛合金等金属植入体大规模临床使用的重要环节。Ag3PO4有着优异的光催化能力,在光激发过程中能产生大量的ROS,除了Ag+抗菌外,Ag3PO4及其复合材料可用作光动力抗菌材料。因此它可通过产生的ROS和银离子协同杀灭细菌,银离子的释放浓度可通过氧化石墨烯以及聚多巴胺等来控制;MoS2纳米片还具有很好的生物相容性和较高的光热转换效率。因此本项目拟通过Ag3PO4基纳米杂化涂层的光热及光动力特征协同快速、实时、原位消除细菌。并通过银离子的缓释来实现长期的预防。

结项摘要

细菌感染是以钛合金为代表的金属植入体植入体内后面临的巨大安全挑战。因为当有内植入存在时,导致该植入部位感染所需要的细菌数量将大大减少。一旦致病菌在植入体表面形成生物膜之后,机体免疫系统和一般的抗生素治疗都很难消除生物膜。生物膜形成的脓肿使得病患不得不进行二次手术摘除植入体。Ag3PO4有着优异的光催化能力,在光激发过程中能产生大量的ROS,除了Ag+抗菌外,Ag3PO4及其复合材料可用作光动力抗菌材料。因此本项目拟通过Ag3PO4基纳米杂化涂层的光热及光动力特征协同快速、实时、原位消除细菌,并且可以通过银离子的缓释来实现长期的预防。本项目在研究过程中获得了一些原始创新的研究成果,利用不同的磷酸银复合体系多次验证了磷酸银基复合涂层的抗菌性能以及生物相容性。已发表SCI论文66篇,申请专利6项,引用次数达3056次。在Nature communication、Science Advance、Advanced Material、Advanced Functional Material、ACS Nano等均发表过成果。

项目成果

期刊论文数量(66)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(6)
Long-term Prevention of Bacterial Infection and Enhanced Osteoinductivity of a Hybrid Coating with Selective Silver Toxicity
具有选择性银毒性的混合涂层长期预防细菌感染并增强骨诱导性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Advanced Healthcare Materials, 2019, 201801465
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Xie Kai;Zhou Ziao;Guo Yu;Wang Lei;Li Guoyuan;Zhao Shuang;Liu Xiangmei;Li Jun;Jiang Wenbo;Wu Shuilin;Hao Yongqiang
  • 通讯作者:
    Hao Yongqiang
Eradicating multidrug-resistant bacteria rapidly using a multi functional g-C3N4@ Bi2S3 nanorod heterojunction with or without antibiotics
使用多功能 g-C3N4@ Bi2S3 纳米棒异质结(有或没有抗生素)快速根除多重耐药细菌
  • DOI:
    10.1002/adfm.201900946
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Advanced Functional Materials
  • 影响因子:
    19
  • 作者:
    Li Yuan;Liu Xiangmei;Tan Lei;Cui Zhenduo;Jing Doudou;Yang Xianjin;Liang Yanqin;Li Zhaoyang;Zhu Shengli;Zheng Yufeng;Yeung Kelvin Wai Kwok;Zheng Dong;Wang Xianbao;Wu Shuilin
  • 通讯作者:
    Wu Shuilin
Reduced Graphene Oxides Modified Bi2Te3 Nanosheets for Rapid Photo-Thermoelectric Catalytic Therapy of Bacteria-Infected Wounds
还原氧化石墨烯改性 Bi2Te3 纳米片用于快速光热电催化治疗细菌感染伤口
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Advanced Functional Materials
  • 影响因子:
    19
  • 作者:
    Siyu Wang;Yuqian Qiao;Xiangmei Liu;Shengli Zhu;Yufeng Zheng;Hui Jiang;Yu Zhang;Jie Shen;Zhaoyang Li;Yanqin Liang;Zhenduo Cui;Paul K. Chu;Shuilin Wu
  • 通讯作者:
    Shuilin Wu
Theory-screened MOF-based single-atom catalysts for facile and effective therapy of biofilm-induced periodontitis
理论筛选的基于 MOF 的单原子催化剂可轻松有效地治疗生物膜引起的牙周炎
  • DOI:
    10.1016/j.cej.2021.133279
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Chemical Engineering Journal
  • 影响因子:
    15.1
  • 作者:
    Yi Yu;Yu Cheng;Lei Tan;Xiangmei Liu;Zhaoyang Li;Yufeng Zheng;Tao Wu;Zhenduo Cui;Shengli Zhu;Shuilin Wu
  • 通讯作者:
    Shuilin Wu
2D MOF Periodontitis Photodynamic Ion Therapy
2D MOF 牙周炎光动力离子治疗
  • DOI:
    10.1021/jacs.1c07875.s001
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Journal of the American Chemical Society
  • 影响因子:
    15
  • 作者:
    Li Jun;Song Shuang;Meng Jiashen;Tan Lei;Liu Xiangmei;Zheng Yufeng;Li Zhaoyang;Yeung Kelvin Wai Kwok;Cui Zhenduo;Liang Yanqin;Zhu Shengli;Zhang Xingcai;Wu Shuilin
  • 通讯作者:
    Wu Shuilin

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

含硝基的超支化聚苯撑乙烯的合成、表征及光物理性质
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    华中师范大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴水林;李诚予;李盛彪;黄维
  • 通讯作者:
    黄维
兼具成骨和抗感染性能的医用金属材料研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    金属学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    林潇;葛隽;吴水林;刘宝华;杨惠林;杨磊
  • 通讯作者:
    杨磊
等离子体聚合改性对医用钛表面性能的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    稀有金属材料与工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郭欢;K.W.K.Yueng;吴水林;P.K.Chu
  • 通讯作者:
    P.K.Chu
造孔剂对多孔镍钛合金结构及力学性能的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中国科技论文在线
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴水林;刘想梅;徐祖顺;杨伟国;朱剑豪
  • 通讯作者:
    朱剑豪
医用钛表面纳米薄膜的制备及生物相容性研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    稀有金属材料与工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘想梅;K. W. K. Yeung;吴水林;P. K. Chu
  • 通讯作者:
    P. K. Chu

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

吴水林的其他基金

医用金属材料表面改性与涂层
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    400 万元
  • 项目类别:
    国家杰出青年科学基金

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码