近年来，耐药菌及胞内细菌感染问题对全球公共健康构成严峻挑战。传统抗生素在穿透宿主细胞方面存在局限性，且长期使用易诱导细菌耐药性，导致其难以有效清除“潜伏”于宿主细胞内的病原体，进而影响相关疾病的治疗效果。因此，开发高效清除胞内病原体的抗菌策略，成为当前生物材料领域的重要研究方向。

南京工业大学材料科学与工程学院生物材料团队围绕这一难题开展研究，成功构建了“纳米花”递药平台（PG3M@GaPP）。该平台基于甘露糖修饰的赖氨酸树枝状大分子（PG3M）与镓-原卟啉络合物（GaPP）的自组装技术制备，其具备良好的巨噬细胞靶向能力，可精准定位感染部位，为后续治疗奠定基础。PG3M@GaPP纳米平台呈现出独特的抗菌特性。研究发现，PG3M@GaPP纳米粒在感染部位酸性环境下，可发生pH响应性的镓/铁竞争释放过程。具体表现为铁离子优先与PPIX 结合，置换出镓离子，此过程能够有效降低细菌可利用的铁含量，从而阻断细菌代谢途径；同时，释放的镓离子进一步干扰细菌铁代谢，在增强抗菌效果的同时，展现出降低细菌耐药风险的潜力。同时，PG3M的甘露糖修饰表面结构，可促进巨噬细胞向M2型极化，在调节机体免疫反应的同时，对感染部位的组织修复起到积极作用。

此项研究为非抗生素类抗菌材料的开发提供了新思路，相关研究成果以“Nanoflower-Mediated Gallium-Protoporphyrin IX Complex for Intracellular Antibacterial and Immunomodulatory Effectsin Macrophage-Targeted Therapy”为题，发表在《ACS NANO》期刊上，并入选封面文章。南京工业大学材料科学与工程学院2024级博士研究生周印为第一作者，南京工业大学材料科学与工程学院何一燕教授、崔予文教授及福建医科大学李宁副教授为通讯作者。此外，本研究工作也得到了南京工业大学材料科学与工程学院毛宏理教授、顾忠伟教授的指导。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c02488