Ли Лейцзяо, Л. Шестакова , Цзяньсунь Дин , Тяньмэн Сун , Вэньлян Ли, Ю. Островский
Чанчуньский университет науки и техники, Чанчунь, КНР, Чжуншаньский институт, Чанчуньский университет науки и техники, Чжуншань, КНР, Республиканский научно-практический центр «Кардиология»,Минск, Беларусь, Чанчуньский институт прикладной химии Академии наук Китая, Чанчунь, КНР, Лаборатория регенерации и трансплантации органов Министерства образования, Институт иммунологии, Первая больница, Цзилиньский университет, Чанчунь, КНР
Появление устойчивости к антибиотикам потребовало разработки новых противомикробных методов лечения. Согласно описанным в литературе данным, композиты полимер-металл демонстрируют антибактериальную и антибиопленочную активность против E. Сoli
и S. Еnterica. Кроме того, наночастицы теллура (Te NPs) обладают значительной активность по улавливанию свободных радикалов ABTS и DPPH, демонстрируют цитотоксичность в отношении раковых клеток (A549 и PC3) по сравнению с нормальными клетками (клетками NIH3T3). В этой статье описан процесс получения наночастиц теллура в форме бабочки, которые обладают хорошей биосовместимостью. Их однородный
размер составляет около 200 нм, а эффективность их фототермического преобразования (η) достигает 52,9%. Для получения гидрогеля хитозана (CS / ГХ) с губчатой структурой, обладающего превосходной пористостью и растворимостью, был использован метод двунаправленного замораживания. Пористость субстрата превышает 75% и может сохранять увлажняющий эффект около 16 часов. Подготовленные наночастицы теллура вводили
в гидрогель хитозана для создания антибактериальной платформы CS/Te, которая продемонстрировала эффективность против золотистого стафилококка (S. Аureus) и кишечной палочки (E. Сoli).
Приведенные результаты позволяют предположить, что антибактериальная платформа CS/Te может стать перспективным антибактериальным материалом, для биомедицинских применений.
ключевые слова: наночастицы теллура, гидрогель на основе хитозана, антибактериальный материал хитозан/теллур (CS/TE).

для цитирования: Ли Лейцзяо, Л. Шестакова, Цзяньсунь Дин, Тяньмэн Сун, Вэньлян Ли, Ю. Островский. Гидрогель на основе хитозана и наночастиц теллура (CS/TE) – основные характеристики и перспективы применения новой эффективной антибактериальной платформы. Неотложная кардиология и кардиоваскулярные риски, 2023, Т. 7, № 2, С. 2033–2040.

TELLURIUM-BASED CHITOSAN HYDROGEL AS AN EFFICIENT NIR-INDUCED ANTIBACTERIAL PLATFORM
Li Leijiao, L. Shestakova, Jianxun Ding , Tianmeng Sun , Wenliang Li, Yu. Ostrovsky
A kind of butterfly-shaped tellurium nanoparticles (Te NPs) is prepared
in this paper, which have good biocompatibility, their uniform size
is about 200 nm, and their photothermal conversion efficiency (η)
is as high as 52.9%. Subsequently, a bidirectional freezing method
was used to prepare a chitosan hydrogel (CS) with a sponge-like structure,
which has excellent porosity and solubility. Its porosity exceeds 75% and can maintain a moisturizing effect for about 16 hours. Then, the prepared Te NPs
were introduced into CS to construct a CS/Te antibacterial platform, which
was effective against Staphylococcus aureus (S. aureus) and Escherichia
coli (E. coli). These results suggested that CS/Te antibacterial platform
could be a promising NIR light-activated antibacterial candidate material
for biomedical applications.
keywords: tellurium nanoparticles (Te NPs), chitosan hydrogel (CS), antibacterial platform CS/TE.

for references: Li Leijiao, L. Shestakova, Jianxun Ding, Tianmeng Sun, Wenliang Li, Yu. Ostrovsky. Tellurium-based chitosan hydrogel as an efficient NIR-induced antibacterial platform. Neotlozhnaya kardiologiya i kardiovaskulyarnye riski [Emergency cardiology and cardiovascular risks], 2023, vol. 7, no. 2, pp. 2033–2040.

1. E M Tottoli, R Dorati, I Genta, et al. Skin Wound Healing Process and New Emerging Technologies for Skin Wound Care and Regeneration[J]. Pharmaceutics,
2020(8): 735.
2. S Kirchner, V Lei, A S MacLeod. The Cutaneous Wound Innate Immunological Microenvironment[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2020, 21(22): 8748.
3. Lu Huidan, Tu Chenxi, Zhou Tong, et al. A ROS-scavenging hydrogel loaded
with bacterial quorum sensing inhibitor hyperbranched poly-L-lysine promotes
the wound scar-free healing of infected skin in vivo[J]. Chemical Engineering
Journal, 2022, 436: 135130.
4. M Bulut, A D Kucuk, A Bulut, et al. Evaluation of accidental and intentional pediatric
poisoning: Retrospective analysis in an emergency Department of Turkey[J]. Journal
of pediatric nursing care of Children&Families, 2022, 63: 44-49.
5. Yang Yuxuan, Zhao Xiaodan, Yu Jing, et al. Bioactive skin-mimicking hydrogel
band-aids for diabetic wound healing and infectious skin incision treatment[J].
Bioactive Materials, 2021, 6(11): 3962-3975.
6. Xue Meilang, Zhao Ruilong, et al. Delivery systems of current biologicals for the treatment
of chronic cutaneous wounds and severe burns[J]. Advanced Drug Delivery Reviews,
2018, 129: 219-241.
7. J Dissemond, M Romanelli. Inflammatory skin diseases and wounds[J]. British
Journal of Dermatology, 2022, 187(2): 167-177.
8. S W Gerdin, A Lie, A Asarnoj, et al. Impaired skin barrier and allergic sensitization
in early infancy[J]. Allergy, 2021, 77(5): 1464-1476.
9. S G Danby, P V Andrew, L J Kay, et al. Enhancement of stratum corneum lipid
structure improves skin barrier function and protects against irritation in adults
with dry, eczema-prone skin[J]. British Journal of Dermatology, 2022, 186(5):
875-886.
10. Zeng Qiankun, Qi Xiaoliang, Shi Guoyue, et al. Wound Dressing: From Nanomaterials to Diagnostic Dressings and Healing Evaluations[J]. ACS NANO, 2022, 16(2):
1708-1733.
11. Huo Jingjing, Jia Qingyan, Huang Han, et al. Emerging photothermal-derived
multimodal synergistic therapy in combating bacterial infections[J]. Chemical Society Reviews, 2021, 50(15): 8762-8789.
12.Xi Dongmei, Xiao Ming, Cao Jianfang, et al. NIR Light-Driving Barrier-Free Group
Rotation in Nanoparticles with an 88.3% Photothermal Conversion Efficiency for
Photothermal Therapy[J]. Advanced Materials, 2020, 32(11): 19078551.
13. A S Montaser, M Rehan, W M El-Senousy, et al. Designing strategy for coating cotton
gauze fabrics and its application in wound healing[J]. Carbohydrate Polymers, 2020,
244: 116479.
14. A Abedin-Do, Zhang Ze, Y Douville, et al. Electrical stimulation promotes the wound-healing properties of diabetic human skin fibroblasts[J]. Journal of Tissue Engineering
and Regenerative Medicine, 2022, 16(7): 643-652.
15.Xu Xiaowen, V V Jerca, R Hoogenboom. Bioinspired double network hydrogels:
From covalent double network hydrogels via hybrid double network hydrogels to physical double network hydrogels[J]. Materials Horizons, 2020, 8(4):
1173-1188.
16. Duan Yumeng, Li Kaiyue, Wang Huangwei, et al. Preparation and evaluation
of curcumin grafted hyaluronic acid modified pullulan polymers as a functional
wound dressing material[J]. Carbohydrate Polymers, 2020, 238: 116195.
17. S Peers, A Montembault, C Ladavière. Chitosan hydrogels for sustained drug delivery[J]. Journal of Controlled Release, 2020, 326: 150-163.
18. Liang Limei, Hou Tingting, Ouyang Qianqian, et al. Antimicrobial sodium alginate
dressing immobilized with polydopamine-silver composite nanospheres[J]. Composites Part B Engineering, 2020, 188(3): 107877.
19. R B Alam, M H Ahmad, M R Islam. Effect of MWCNT nanofiller on the dielectric
performance of bio-inspired gelatinbased nanocomposites[J]. RSC Advances, 2022,
12(23): 14686-149697.
20.Chen Xiangyan, Li Hongjin, Qiao Xiaoni, et al. Agarose oligosaccharide-silver nanoparticle- antimicrobial peptide-composite for wound dressing[J]. Carbohydrate Polymers, 2021, 269: 118258.
21. Zhao Decai, Wei Yanze, Jin Quan, et al. PEG-Functionalized Hollow Multishelled
Structures with On-Off Switch and Rate-Regulation for Controllable Antimicrobial Release[J]. Angewandte Chemie-International Edition, 2022, 61(36):
202206807.
22.Yao Xiuxiu, Yang Baochan, Wang Shan, et al. A novel multifunctional FePt/BP
nanoplatform for synergistic Photothermal/Photodynamic/Chemodynamic cancer
therapies and Photothermal enhanced Immunotherapy[J]. Journal of Materials
Chemistry B, 2020, 8(35): 8010-8021.
23.Zheng Bingde, Xiao Meitian. Polysaccharide-based hydrogel with photothermal
effect for accelerating wound healing[J]. Carbohydrate Polymers, 2023, 299: 1200228.
24. Wang, Jianhao, Chen Xiaoyi, Zhao Yuan, et al. pH-Switchable Antimicrobial Nanofiber Networks of Hydrogel Eradicate Biofilm and Rescue Stalled Healing in Chronic
Wounds[J]. ACS nano, 2019, 13(10): 11686-11697.
25.Li Jiuxing, Li Yingfu. One-pot high-yield synthesis of Pd nanocubes for Pd-Ir nanocube-based immunoassay of nucleocapsid protein from SARS-CoV-2[J]. Analytical
and Bioanalytical Chemistry, 2021, 413(18): 4635-4644.
26.Yuwan Zhu, Mo Deng, Nannan Xu, Yingjun Xie, Xuewen Zhang, A Tumor Microenvironment Responsive Nanotheranostics Agent for Magnetic Resonance Imaging
and Synergistic Photodynamic Therapy/Photothermal Therapy of Liver Cancer[J],
Front. Chem., 2021, 9: 650899.
27. Xiaojun He, Lixiong Dai, Lisong Ye, Xiaoshuai Sun, Oben Enoch, Rongdang Hu,
Xingjie Zan, Feng Lin and Jianliang Shen, A Vehicle-Free Antimicrobial Polymer
Hybrid Gold Nanoparticle as Synergistically Therapeutic Platforms for Staphylococcus aureus Infected Wound Healing[J], Adv. Sci., 2022, 9(14): 2105223.
28. Liu Yingnan, Xiao Yaqing, Cao Yuanyuan, et al. Construction of Chitosan-Based
Hydrogel Incorporated with Antimonene Nanosheets for Rapid Capture and
Elimination of Bacteria[J]. Advanced Functional Materials, 2020, 30(35): 2003196.
Формат файла: pdf (3.52 Мб)