Nanozymes used for antimicrobials and their applications
Source abstract
Abstract
Bacterial infection-related diseases have been growing year-by-year rapidly and raising health problems globally. The exploitation of novel, high efficiency, and bacteria-binding antibacterial agents are extremely need. As far as now, the most extensive treatment is restricted to antibiotics, which may be overused and misused, leading to increased multidrug resistance. Antibiotics abuse, as well as antibiotic-resistance of bacteria, is a global challenge in the current situation. It is highly recommended and necessary to develop novel bactericide to kill the bacteria effectively without causing further resistance development and biosafety issues. Nanozymes, inorganic nanostructures with intrinsic enzymatic activities, have attracted more and more interest from the researchers owing to their exceptional advantages. Compared to natural enzymes, nanozymes can destroy many Gram-positive, Gram-negative bacteria, which builds an important bridge between biology and nanotechnology. As the potent nanoantibiotics, nanozymes have exciting broad-spectrum antimicrobial properties and negligible biotoxicities. And we summarized and highlighted the recent advances on nanozymes including its antibacterial mechanism and applications. Finally, challenges and limitations for the further improvement of the antibacterial activity are covered to provide future directions for the use of engineered nanozymes with enhanced antibacterial function.
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Research context
OpenAlex topics: Advanced Nanomaterials in Catalysis · Nanoparticles: synthesis and applications · Nanocluster Synthesis and Applications
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References (100+)
Show source-provided references
1. Jones · Nature · 2008 · 451 · 99010.1038/nature06536 ↗
2. Lushniak · Public Health Rep. · 2014 · 129 · 31410.1177/003335491412900402 ↗
3. Spellberg · Clin. Infect. Dis. · 2008 · 46 · 15510.1086/524891 ↗
4. Miller · Chem. Soc. Rev. · 2015 · 44 · 778710.1039/C5CS00041F ↗
5. Rizzello · Chem. Soc. Rev. · 2014 · 43 · 150110.1039/C3CS60218D ↗
6. O’Connell · Angew. Chem. Int. Ed. · 2013 · 52 · 1070610.1002/anie.201209979 ↗
7. Ding · Adv. Funct. Mater. · 2018 · 28
8. Lakemeyer · Angew. Chem. Int. Ed. · 2018 · 57 · 1444010.1002/anie.201804971 ↗
9. Liang · Acc. Chem. Res. · 2019 · 52 · 219010.1021/acs.accounts.9b00140 ↗
10. Gao · Nat. Nanotechnol. · 2007 · 2 · 57710.1038/nnano.2007.260 ↗
11. Zhang · Sci. China Life Sci. · 2019 · 11 · 1543
12. Wu · Chem. Soc. Rev. · 2019 · 48 · 100410.1039/C8CS00457A ↗
13. Korschelt · Chem. Eur. J. · 2018 · 24 · 970310.1002/chem.201800384 ↗
14. Wei · Chem. Soc. Rev. · 2013 · 42 · 606010.1039/c3cs35486e ↗
15. Fan · Chem. Commun. · 2017 · 53 · 42410.1039/C6CC08542C ↗
16. Xu · Angew. Chem. Int. Ed. · 2019 · 58 · 491110.1002/anie.201813994 ↗
17. Dydio · Science · 2016 · 354 · 10210.1126/science.aah4427 ↗
18. Naha · ACS Nano · 2019 · 13 · 496010.1021/acsnano.8b08702 ↗
19. Xiao · Sens. Actuators B Chem. · 2018 · 273 · 173510.1016/j.snb.2018.07.097 ↗
20. Cho · Sens. Actuators B Chem. · 2019 · 282 · 71910.1016/j.snb.2018.11.055 ↗
21. Lin · Microchim. Ichnoanal. Acta · 2019 · 186 · 28810.1007/s00604-019-3404-y ↗
22. Gao · Spectrochim. Acta A Mol. Biomol. Spectrosc. · 2019 · 22010.1016/j.saa.2019.04.072 ↗
23. Hu · Chem. Mater. · 2018 · 30 · 643110.1021/acs.chemmater.8b02726 ↗
24. Zhang · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2018 · 10 · 4080810.1021/acsami.8b15318 ↗
25. Zhang · Nanoscale · 2016 · 8 · 1685110.1039/C6NR05015H ↗
26. Wang · Nano Lett. · 2018 · 18 · 334410.1021/acs.nanolett.7b05095 ↗
27. Akhavan · ACS Nano · 2010 · 4 · 573110.1021/nn101390x ↗
28. Liu · ACS Nano · 2011 · 5 · 697110.1021/nn202451x ↗
29. Tu · Nat. Nanotechnol. · 2013 · 8 · 59410.1038/nnano.2013.125 ↗
30. Lin · Biosens. Bioelectron. · 2014 · 59 · 8910.1016/j.bios.2014.03.023 ↗
31. Hu · Chem. Biol. Interact. · 2012 · 195 · 8610.1016/j.cbi.2011.11.003 ↗
32. Yang · Sci. China Mater. · 2018 · 61 · 65310.1007/s40843-018-9235-3 ↗
33. Tao · Chem. Commun. · 2014 · 50 · 303010.1039/C4CC00328D ↗
34. Chi · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2016 · 8 · 104110.1021/acsami.5b11488 ↗
35. Zhang · Small · 2018 · 14
36. Fu · Analyst · 2015 · 140 · 667610.1039/C5AN01103E ↗
37. Li · ACS Nano · 2014 · 8 · 1068210.1021/nn5042625 ↗
38. Chernousova · Angew. Chem. Int. Ed. · 2013 · 52 · 163610.1002/anie.201205923 ↗
39. Fasciani · J. Am. Chem. Soc. · 2014 · 136 · 1739410.1021/ja510435u ↗
40. Zhao · Angew. Chem. Int. Ed. · 2014 · 53 · 812710.1002/anie.201401035 ↗
41. Natalio · Nat. Nanotechnol. · 2012 · 7 · 53010.1038/nnano.2012.91 ↗
42. Liu · J. Am. Chem. Soc. · 2015 · 137 · 129010.1021/ja511444e ↗
43. Li · Biosens. Bioelectron. · 2018 · 100 · 30410.1016/j.bios.2017.09.011 ↗
44. Shan · ACS Nano · 2019 · 13 · 1379710.1021/acsnano.9b03868 ↗
45. Xi · Nano Lett. · 2019 · 19 · 764510.1021/acs.nanolett.9b02242 ↗
46. Ma · J. Colloid Interface Sci. · 2020 · 559 · 31310.1016/j.jcis.2019.09.040 ↗
47. Karoline · Adv. Mater. · 2020 · 30
48. Chen · Acc. Chem. Res. · 2018 · 51 · 78910.1021/acs.accounts.8b00011 ↗
49. Xu · Nat. Commun. · 2018 · 9 · 110.1038/s41467-017-02088-w ↗
50. Fang · Nat. Commun. · 2018 · 9 · 110.1038/s41467-017-02088-w ↗
51. Natalio · Nat. Nanotechnol. · 2020 · 7 · 53010.1038/nnano.2012.91 ↗
52. Sun · ACS Nano · 2014 · 8 · 620210.1021/nn501640q ↗
53. Ji · Small · 2016 · 12 · 620010.1002/smll.201601729 ↗
54. Herget · Adv. Mater. · 2017 · 2910.1002/adma.201603823 ↗
55. Gao · Nanoscale · 2014 · 6 · 258810.1039/C3NR05422E ↗
56. Ge · Adv. Funct. Mater. · 2018 · 28
57. Brayner · Nano Lett. · 2006 · 6 · 86610.1021/nl052326h ↗
58. Gao · Theranostics · 2020 · 7 · 320710.7150/thno.19738 ↗
59. Karim · ACS Appl. Nano Mater. · 2018 · 1 · 169410.1021/acsanm.8b00153 ↗
60. Hu · Anal. Chem. · 2018 · 90 · 624710.1021/acs.analchem.8b00885 ↗
61. Liu · Nanoscale · 2016 · 8 · 1356210.1039/C6NR02730J ↗
62. Taylor · Small · 2012 · 8 · 301610.1002/smll.201200575 ↗
63. Zheng · Bioconjug. Chem. · 2018 · 29 · 309410.1021/acs.bioconjchem.8b00452 ↗
64. Durmus · Adv. Mater. · 2013 · 25 · 570610.1002/adma.201302627 ↗
65. Elsabahy · Chem. Soc. Rev. · 2012 · 41 · 254510.1039/c2cs15327k ↗
66. Zhang · Sens. Actuators B Chem. · 2018 · 273 · 40010.1016/j.snb.2018.06.071 ↗
67. Wang · Chem. Commun. · 2016 · 52 · 541010.1039/C6CC00194G ↗
68. Li · Biosens. Bioelectron. · 2015 · 66 · 25110.1016/j.bios.2014.11.032 ↗
69. Fu · J. Phys. Chem. C · 2014 · 118 · 1811610.1021/jp503242e ↗
70. Yin · ACS Nano · 2016 · 10 · 1100010.1021/acsnano.6b05810 ↗
71. Niu · Chem. Mater. · 2018 · 30 · 702710.1021/acs.chemmater.8b02365 ↗
72. Yadav · Environ. Technol. · 2016 · 37 · 101810.1080/09593330.2015.1096963 ↗
73. Ramli · Nanoscale Res. Lett. · 2018 · 13 · 41010.1186/s11671-018-2799-4 ↗
74. Jung · J. Colloid Interface Sci. · 2018 · 514 · 3010.1016/j.jcis.2017.12.018 ↗
75. Zou · J. Am. Chem. Soc. · 2016 · 138 · 206410.1021/jacs.5b11411 ↗
76. Gao · Anal. Bioanal. Chem. · 2020 · 412 · 87110.1007/s00216-019-02293-0 ↗
77. Tammina · J. Photochem. Photobiol. B, Biol. · 2020 · 20210.1016/j.jphotobiol.2019.111734 ↗
78. Gao · Appl. Microbiol. Biotechnol. · 2019 · 103 · 458510.1007/s00253-019-09782-3 ↗
79. Gao · Anal. Bioanal. Chem. · 2020 · 412 · 87110.1007/s00216-019-02293-0 ↗
80. Li · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2020 · 12 · 898910.1021/acsami.9b20102 ↗
81. Hu · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2018 · 10 · 4472210.1021/acsami.8b16307 ↗
82. Bing · Small · 2016 · 12 · 471310.1002/smll.201600294 ↗
83. Gehring · J. Am. Chem. Soc. · 2016 · 138 · 307610.1021/jacs.5b12073 ↗
84. Liu · Nat. Nanotechnol. · 2016 · 11 · 109810.1038/nnano.2016.138 ↗
85. Yao · Chem. Sci. · 2018 · 9 · 292710.1039/C7SC05476A ↗
86. Liu · Biomaterials · 2019 · 208 · 2110.1016/j.biomaterials.2019.04.007 ↗
87. Lee · Angew. Chem. Int. Ed. · 2006 · 45 · 782410.1002/anie.200603068 ↗
88. Ghosh · Angew. Chem. · 2018 · 130 · 460010.1002/ange.201800681 ↗
89. Zhang · Microchim. Ichnoanal. Acta · 2019 · 186 · 78210.1007/s00604-019-3922-7 ↗
90. Liu · Chem. Eur. J. · 2011 · 17 · 62010.1002/chem.201001789 ↗
91. Hu · J. Am. Chem. Soc. · 2008 · 130 · 1613610.1021/ja806400e ↗
92. Long · J. Am. Chem. Soc. · 2013 · 135 · 320010.1021/ja311739v ↗
93. Tian · Nanomaterials · 2017 · 7 · 34710.3390/nano7110347 ↗
94. Sun · Angew. Chem. Int. Ed. · 2015 · 54 · 717610.1002/anie.201500626 ↗
95. Zhao · Chem. A Eur. J. · 2015 · 21 · 96010.1002/chem.201404647 ↗
96. Xiong · Nanoscale · 2019 · 11 · 2220610.1039/C9NR05054J ↗
97. Jiang · Analyst · 2012 · 137 · 556010.1039/c2an35911a ↗
98. Kell · ACS Nano · 2008 · 2 · 177710.1021/nn700183g ↗
99. Wang · Environ. Sci. Nano · 2017 · 4 · 78210.1039/C7EN00063D ↗
100. Velema · Nat. Chem. · 2013 · 5 · 92410.1038/nchem.1750 ↗