研究背景
皮肤真菌感染极其顽固，严重威胁人类健康。在抗真菌治疗过程中，皮肤角质层和真菌生物膜构成的药物转运屏障，导致抗真菌药物往往难以穿透皮肤到达感染部位，这将严重影响治疗效果。多功能纳米载体作为一种有效的抗真菌治疗策略有望于解决上述问题。
工作介绍
近日，暨南大学戴箭、薛巍和医院林宏生研究团队报告了一种NIR激光推进的降落伞状纳米马达（PNM），通过强疏水相互作用将抗真菌药物硝酸咪康唑（MN）装载到PNM上（PNM-MN），该马达通过自热泳推进力将药物输送至皮肤深层组织，并将药物治疗与光热治疗（PTT）相结合，用于协同抗真菌治疗。
1.铂纳米颗粒（Pt-NPs）作为光热剂，聚二乙烯基苯（PDVB）作为隔热橡胶，一步法合成PNM。
2.具有类似降落伞结构的PNM可以在近红外激光照射下形成热梯度，通过自热泳引起自主运动。
3.在体外，PNM-MN具有强大的推进力，可以增强真菌对MN的吸收和生物膜的粘附。
4.PNM-MN在近红外激光照射下可有效穿透皮肤感染部位，具有显著的抗真菌治疗效果。
Scheme1.PNM-MN的构建及协同抗真菌的示意图
该工作发表在ACSNano上，IF=15.。
研究思路
论文导读
Figure1.PNM的表征
制备的PtNPs为直径30nm左右的均匀的球形，形成的不对称Janus结构的PNM直径为80nm左右，如降落伞状（Figure.1A-C）。装载MN后，PNM-MN粒径大小并无明显变化，zeta电位有所降低（Figure.1C-D）。PNM在nm附近有明显的吸收，表明其具有良好的光热转换能力，经NIR照射后，5min内便有明显的温度升高（Figure.1E-F）。
Figure2.PNM的运动分析
由于PNM的Janus结构和光热性能，在NIR激光照射下，PNM周围形成了一个热梯度，可以通过自热泳力推动纳米材料（Figure.2A）。PNM的运动速度受NIR激光功率的调控，激光功率越高，速度越快（Figure.2B-C）。与未经照射的PNM相比，NIR激光照射后的PNM的均方位移（MSD）和扩散系数显著提高（Figure.2D-E）。综上所述，PNM可实现NIR激光照射下的定向自主运动，具有抗真菌治疗的生物应用潜力。
Figure3.近红外激光照射下PNM-MN的体外抗真菌能力研究
NIR激光照射后产生的热能够促进PNM-MN中MN的释放，12h内MN的释放效率可达近80%（Figure.3A）。以浮游生物白念珠菌（C.albicans）为模型研究PNM的内化作用，使用香豆素（C6）标记PNM（PNM-C6）。PNM-C6和游离的C6都表现出较低的真菌内吞效率，然而激光照射后，C.albicans对PNM-C6的摄取明显增强（Figure.3B）。与对照组相比，经NIR照射后PNM能够有效抑制C.albicans的生长，当与MN联合治疗后，对C.albicans的抑制率可达近%，没有菌落的生长（Figure.3C-D）。SEM结果同样表明证明联合治疗能够明显杀死C.albicans，C.albicans的形态已被完全破坏（Figure.3E）。
Figure4.体外抑制C.albicans生物膜生长研究
相较于PNM-C6组，Pt-C6+NIR组的展现出更强的绿色荧光强度，表明光热效应能增强材料对C.albicans生物膜的粘附，而PNM-C6+NIR组的荧光强度最强，表明除了光热效应外，有效的自热泳推进还可进一步提高PNM的生物膜附着效率（Figure.4A-B）。PTT和MN的联合治疗能够有效清除生物膜，抑制生物膜的形成（Figure.4C-D）。
Figure5.近红外激光照射下PNM在皮肤中的穿透能力研究
以小鼠背侧皮肤为模型，评估PNM增强皮肤渗透的能力。与PBS对照组相比，PNM经NIR照射后温度有明显的上升，进一步说明PNM具有出色的光热性能（Figure.5A-B）。PNM-C6组的绿色荧光主要局限于表皮，真皮中仅检测到少量荧光，而PNM-C6+NIR组在NIR激光照射下的PNM能穿透致密皮肤，并在真皮中广泛分布（Figure.5C-D）。
Figure6.C.albicans感染小鼠治疗
皮下注射C.albicans构建小鼠背部真菌感染模型，建立不同对照组对小鼠进行治疗（Figure.6A）。治疗14天后，NC组和MN组感染区域出现明显的白色脓疱，PNM+NIR组脓疱破裂结痂，但创面仍肿胀，然而PNM-MN+NIR组抗真菌治疗效果显著，结痂消失，创面完全愈合（Figure.6B）。治疗后PNM-MN+NIR组伤口处真菌数量最少，表明协同治疗可有效对抗C.albicans引起的皮肤感染（Figure.6C-D）。HE染色和Masson染色表明PNM-MN+NIR组伤口皮肤组织完好，不存在C.albicans（Figure.6E）。
论文亮点
1.制备降落伞状的不对称Janus结构的PNM。
2.PNM具有良好的光热性能，在NIR激光照射下能够产生热梯度，通过自热泳推动纳米粒子运动。
3.PNM能有效地穿透皮肤和生物膜，到达感染部位的组织深处并释放MN，促进真菌对MN的吸收。
4.通过PTT和药物治疗的协同作用能够有效治疗真菌引起的皮肤感染。
5.本研究以NIR激光推进的PNM-MN作为一种抗真菌纳米药物，为透皮给药和抗真菌治疗提供了一种有前景的策略。
文献链接
XinJi,HaiyuanYang,WenLiu,YandongMa,JinpeiWu,XiaoqingZong,PengfeiYuan,XinjieChen,CaiqiYang,XiaodiLi,HongshengLin*,WeiXue*andJianDai*.
MultifunctionalParachute-likeNanomotorsforEnhancedSkinPenetrationandSynergisticAntifungalTherapy.ACSNano.DOI:10./acsnano.1c.
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