Beseitigung von Biofilmen mittels Nanozymen

Bakterielle Biofilme sind aggregierte, membranartige Substanzen, die von einer Polysaccharidmatrix sowie von durch Bakterien sezerniertem Fibrin und Lipoproteinen umgeben sind, und stellen Schutzbarrieren dar, die von Bakterien zur Anpassung an ihre natürliche Umgebung gebildet werden. Statistiken zeigen, dass 65 Prozent der bakteriellen Infektionen beim Menschen durch bakterielle Biofilme verursacht werden, darunter Zahnkaries und Gingivitis, zystische Fibrose der Lunge, Harnwegsinfektionen, Infektionen der Atemwege, rezidivierende Wundinfektionen sowie Infektionen im Zusammenhang mit implantierten Medizinprodukten. Viele makromolekulare antimikrobielle Wirkstoffe können Biofilme jedoch nicht durchdringen, was die Eliminierung der Bakterien erheblich erschwert.

Da Nanozyme im Nanomaßstab vorliegen, können sie nicht nur in das Innere des Biofilms eindringen, sondern auch durch die in situ erzeugte Bildung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) die Hauptbestandteile des Biofilms zerstören. Creative Enzymes bietet verschiedene Nanozym-Typen zur Entfernung von Biofilmen an und unterstützt Kunden weltweit in diesem Bereich. Wir passen unsere spezialisierten Dienstleistungen an die Anforderungen unserer Kunden an.

Entfernung von Streptococcus mutans-Biofilmen mit Nanozymen

• Der Streptococcus mutans-Biofilm ist ein typischer Vertreter kariogener Biofilme. Obwohl der Anteil dieses Bakteriums an der gesamten oralen Flora nicht hoch ist, trägt es maßgeblich zur Entstehung von Zahnkaries bei.

Abb. 1 Entfernung eines Streptococcus mutans-Biofilms mithilfe von Nanozymen.

• Creative Enzymes entwickelt Eisenoxid-Nanozyme, die unter sauren Bedingungen die effiziente, durch Wasserstoffperoxid vermittelte Degradation von Biomolekülen wie DNA, Proteinen und Polysacchariden katalysieren.
• Die Nanozyme katalysieren den Abbau von Komponenten der Biofilm-Matrix, zerstören dadurch die Struktur der Biofilm-Matrix und töten die im Biofilm befindlichen Bakterien effizient ab.

Entfernung von Staphylococcus aureus-Biofilmen mit Nanozymen

• Creative Enzymes immobilisiert passivierte Gold-Nanozyme mit vierwertigem Cer auf der Oberfläche magnetischer Fe₃O₄/Silica-Core-Shell-Kolloidpartikel. Das Komposit weist eine DNase-ähnliche Aktivität auf und kann DNA-Moleküle durch Spaltung abbauen.
• Das Nanozym-Komposit kann extrazelluläre DNA in der Staphylococcus aureus-Biofilm-Matrix abbauen, wodurch mehr als 90 % der bakteriellen Adhäsion wirksam verhindert und das frühe Biofilmwachstum gehemmt werden kann. Gleichzeitig kann es eDNA in reifen Biofilmen degradieren und dadurch die Integrität der Biofilmstruktur beeinträchtigen.

Entfernung von Gram vaginalis-Biofilmen mit Nanozymen

• Wir haben zudem FeS-Nanozyme mit POD-enzymatischer Aktivität etabliert.
• Die Nanozyme setzen Polysulfide frei, die rasch in Gram vaginalis mit dünner Bakterienwand eindringen und GLK hemmen, um den glykolytischen Stoffwechselweg zu blockieren. Darüber hinaus führt die Freisetzung von zweiwertigem Eisen in Kombination mit der polysulfidvermittelten Blockade des Energiestoffwechsels zu einer bakteriellen Ferroptose.

Creative Enzymes bietet Dienstleistungen im Bereich antiviraler Devices mit Enzymen an, um Ihre Forschungsanforderungen zu erfüllen. Mit langjähriger Erfahrung in der Biotech-Branche ist unsere spezialisierte Plattform in der Lage, unsere Kunden bei der Lösung solcher Herausforderungen zu unterstützen. Wenn Sie an unseren Dienstleistungen interessiert sind oder Fragen haben, können Sie uns gerne kontaktieren oder eine Online-Anfrage stellen.