靶向细菌粘附素FimH的近红外分子探针的构建及其细菌诊疗一体化研究
批准号:
22107123
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
陈飞
依托单位:
学科分类:
生物体系分子探针
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈飞
中文摘要
细菌感染性疾病严重威胁人类生命健康,且日趋严峻,现有诊疗手段难以满足临床需求。一方面由于病原菌的多样性导致临床诊断困难,而传统抗生素耐受、多重耐药、新型抗菌药物缺乏等造成治疗日俱挑战。本项目旨在创制诊疗细菌感染的新型分子探针:通过生物正交反应偶联具有AIE和光敏剂效应的信号组件四芳基咪唑(TPI)、靶向细菌粘附素FimH的分子和光热剂,巧妙构建新型诊疗一体化分子探针。该分子探针在体内通过血液循环靶向聚集于感染部位,实现细菌的荧光成像和原位快速诊断;局域近红外光照治疗以激活TPI组件产生活性氧杀伤细菌以实现光动治疗;同时ROS响应释放光热分子以同时实现光热治疗和有利于深部组织的光声成像。本项目是在我们良好的前期工作基础上,利用多模态成像技术的优势互补,实现对细菌的近红外光响应下的多模态成像(荧光、光声)和多模式(PDT和PTT)协同治疗,有望实现细菌感染的诊疗一体化,为临床抗菌提供新方案。
英文摘要
Bacterial infectious diseases are a major threat to human life and health. The existing diagnosis and treatment methods are difficult to meet clinical needs. On the one hand, clinical diagnosis is difficult due to the diversity of pathogenic bacteria, while traditional antibiotic resistance, multi-drug resistance, and lack of new antibacterial drugs result in increasing challenges in bacterial treatment. This project aims to create a novel probe for the diagnosis and therapy of bacterial infections: the signal component tetraarylimidazole (TPI) with AIE and photosensitizer properties, is connected to a new type of photothermal agent molecule through a reactive oxygen-sensitive bond, and the other end is coupled to FimH-binding ligand for bacterial targeting. This probe can accumulate at the sites of infection through the blood circulation for fluorescence imaging and rapid in-situ diagnosis. Local near-infrared irradiation activates TPI components to generate reactive oxygen species and kill bacteria to achieve photodynamic therapy; Meanwhile ROS responsive release of photothermal agents, leading to photothermal therapy and photoacoustic imaging. This project is based on our good preliminary work, we utilize NIR light-responsive multi-modal imaging (fluorescence, photoacoustic) and multi-phototherapy (PDT and PTT) strategy for the diagnosis and therapy of bacterial infections, providing novel solutions for clinical antibacterial treatment.
细菌感染是影响人类生命健康的重要威胁之一,也是手术、移植、医疗器械等治疗过程中继发性感染的主要原因。临床常用平板培养法鉴别致病菌,并给予抗生素治疗。但是,现有诊断方法无法实现早期快速检测,抗生素药物也由于细菌耐药性及生物膜的形成遭遇临床瓶颈。因此,发展新的诊疗方法是迫切的临床需求,成为近年来国内外研究热点。本项目的研究目标是针对细菌生物膜感染的早期诊断与治疗需求,设计并构建具有细菌靶向功能的近红外分子探针。在本项目的资助下,我们开发了多种抗菌抗生物膜靶向分子探针,应用于细菌感染的诊断和治疗。例如,设计并合成了具有聚集诱导发射(AIE)特性和光激活抗菌功能的有机银基材料探针TPIMS,其在抗生物膜和肝脓肿的光激活治疗中显示出优异性能;设计合成了一种将光敏剂(PSs)与抗菌肽(AMPs)结合的多功能抗菌剂,通过产生活性氧物种和膜靶向作用协同增强抗菌活性,并在细菌生物膜相关感染和耐药细菌治疗中展示了显著效果;开发了一种创新的银(I)N-杂环卡宾金属探针APDIS,结合了聚集诱导发射(AIE)和抗菌特性,可实现超快、无需清洗成像及高效杀菌;创新制备了一种新型抗菌水凝胶COA-T3,通过共价耦合光敏剂TPI-PN和抗菌肽HHC10,显著促进糖尿病足溃疡愈合,具有良好的抗菌效果和生物相容性,展现了作为创伤敷料材料的巨大潜力。.受本基金项目资助,发表SCI论文13篇(标注有本基金号),其中通讯作者论文12篇,第一作者1篇。发表文章中IF > 10的高水平论文5篇,超过预期目标;申请国家发明专利3项,其中授权1项;人才培养方面,本项目开展过程中协助指导2名博士研究生(毕业1名),指导2名硕士生(毕业1名)。
功能化细菌偶联荧光探针的肿瘤诊疗研究
-
批准号:2023JJ20077
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:0.0万元
-
批准年份:2023
-
负责人:陈飞
-
依托单位:
靶向革兰氏阴性菌的近红外分子探针的构建及其在细菌生物膜感染中的诊疗研究
-
批准号:2022JJ40656
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:0.0万元
-
批准年份:2022
-
负责人:陈飞
-
依托单位:
国内基金
海外基金