Enzyme-Photocatalyst Tandem Microrobot Powered by Urea for Escherichia coli Biofilm Eradication.
TiO
2 nanotubes
bacterial biofilms
enzymatic
micromotors
photocatalysis
urinary infections
Journal
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
ISSN: 1613-6829
Titre abrégé: Small
Pays: Germany
ID NLM: 101235338
Informations de publication
Date de publication:
09 2022
09 2022
Historique:
revised:
16
12
2021
received:
29
10
2021
pubmed:
6
2
2022
medline:
11
9
2022
entrez:
5
2
2022
Statut:
ppublish
Résumé
Urinary-based infections affect millions of people worldwide. Such bacterial infections are mainly caused by Escherichia coli (E. coli) biofilm formation in the bladder and/or urinary catheters. Herein, the authors present a hybrid enzyme/photocatalytic microrobot, based on urease-immobilized TiO
Identifiants
pubmed: 35122470
doi: 10.1002/smll.202106612
doi:
Substances chimiques
Urea
8W8T17847W
Titanium
D1JT611TNE
Urease
EC 3.5.1.5
Types de publication
Journal Article
Research Support, Non-U.S. Gov't
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e2106612Informations de copyright
© 2022 The Authors. Small published by Wiley-VCH GmbH.
Références
A. L. Flores-Mireles, J. N. Walker, M. Caparon, S. J. Hultgren, Nat. Rev. Microbiol. 2015, 13, 269.
T. L. Vollmerhausen, A. Conneely, C. Bennett, V. E. Wagner, J. C. Victor, C. P. O'Byrne, J. Photochem. Photobiol. B 2017, 170, 295.
L. E. Nicolle, Antimicrob. Resist. Infect. Control 2014, 3, 23.
G. G. Anderson, J. J. Palermo, J. D. Schilling, R. Roth, J. Heuser, S. J. Hultgren, Science 2003, 301, 105.
J. W. Costerton, P. S. Stewart, E. P. Greenberg, Science 1999, 284, 1318.
a) W. C. de Melo, P. Avci, M. N. de Oliveira, A. Gupta, D. Vecchio, M. Sadasivam, R. Chandran, Y.-Y. Huang, R. Yin, L. R. Perussi, G. P. Tegos, J. R. Perussi, T. Dai, M. R. Hamblin, Expert Rev. Anti-Infect. Ther. 2013, 11, 669;
b) J. Li, C. C. Mayorga-Martinez, C. D. Ohl, M. Pumera, Adv. Funct. Mater. 2021, 32, 2102265.
M. Erriu, C. Blus, S. Szmukler-Moncler, S. Buogo, R. Levi, G. Barbato, D. Madonnaripa, G. Denotti, V. Piras, G. Orrù, Ultrason. Sonochem. 2014, 21, 15.
J. L. Del Pozo, M. S. Rouse, R. Patel, Int. J. Artif. Organs 2008, 31, 786.
a) M. M. Stanton, B.-W. Park, D. Vilela, K. Bente, D. Faivre, M. Sitti, S. Sánchez, ACS Nano 2017, 11, 9968;
b) C. C. Mayorga, J. Zelenka, J. Grmela, H. Michalkova, T. Ruml, J. Mareš, M. Pumera, Adv. Sci. 2021, 8, 2101301.
a) J. Wang, W. Gao, ACS Nano 2012, 6, 5745;
b) K. Villa, J. Viktorova, J. Plutnar, T. Ruml, L. Hoang, M. Pumera, Cell Rep. Phys. Sci. 2020, 1, 100181.
a) M. Ussia, M. Urso, K. Doleželíková, H. Michálková, V. Adam, M. Pumera, Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2101178;
b) D. Vilela, N. Blanco-Cabra, A. Eguskiza, A. C. Hortelao, E. Torrents, S. Sanchez, ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 14964.
Z. Lin, C. Gao, D. Wang, Q. He, Angew. Chem., Int. Ed. 2021, 133, 8832.
T. Cui, S. Wu, Y. Sun, J. Ren, X. Qu, Nano Lett. 2020, 20, 7350.
G. Hwang, A. J. Paula, E. E. Hunter, Y. Liu, A. Babeer, B. Karabucak, K. Stebe, V. Kumar, E. Steager, H. Koo, Sci. Rob. 2019, 4, eaaw2388.
a) Y. Dong, L. Wang, K. Yuan, F. Ji, J. Gao, Z. Zhang, X. Du, Y. Tian, Q. Wang, L. Zhang, ACS Nano 2021, 15, 5056;
b) H. Zhou, C. C. Mayorga-Martinez, S. P., L. Zhang, M. Pumera, Chem. Rev. 2021, 121, 4999.
K. Yuan, B. Jurado-Sánchez, A. Escarpa, Angew. Chem., Int. Ed. 2021, 60, 4915.
a) W. Gao, J. Wang, ACS Nano 2014, 8, 4, 3170;
b) B. Jurando-Sánchez, J. Wang, Environ. Sci.: Nano 2018, 5, 1530;
c) L. Kong, A. Ambrosi, M. Z. M. Nasir, J. Guan, M. Pumera, Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1903872;
d) Y. Ying, M. Pumera, Chem. - Eur. J. 2019, 25, 106;
e) L. Wang, K. Villa, Environ. Sci.: Nano 2021, 8, 3440;
f) C. M. Oral, M. Ussia, D. K. Yavuz, M. Pumera, Small 2022, https://doi.org/10.1002/smll.202106271.
a) M. P. Browne, V. Urbanova, J. Plutnar, F. Novotný, M. Pumera, J. Mater. Chem. A 2020, 8, 1120;
b) K. Villa, J. R. Galán-Mascarós, ChemSusChem 2021, 14, 2023;
c) X. Zhou, I. Hwang, O. Tomanec, D. Fehn, A. Mazare, R. Zboril, K. Meyer, P. Schmuki, Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2102843.
a) K. Villa, J. R. Galán-Mascarós, N. López, E. Palomares, Sustainable Energy Fuels 2021, 5, 4560;
b) S. Hejazi, S. Mohajernia, B. Osuagwu, G. Zoppellaro, P. Andryskova, O. Tomanec, S. Kment, R. Zbořil, P. Schmuki, Adv. Mater. 2020, 32, 1908505.
G. G. Genchi, Y. Cao, T. A. Desai, in Smart Nanoparticles for Biomedicine (Ed: G. Ciofani), Elsevier, New York 2018, pp. 143-157.
M. Kalbacova, J. M. Macak, F. Schmidt-Stein, C. T. Mierke, P. Schmuki, Phys. Status Solidi RRL 2008, 2, 194.
K. Nakata, A. Fujishima, J. Photochem. Photobiol. C 2012, 13, 169.
a) L. Kong, C. C. Mayorga-Martinez, J. Guan, M. Pumera, Small 2020, 16, 1903179;
b) J. Li, M. Pumera, Chem. Soc. Rev. 2021, 50, 2794;
c) J. Zhang, J. Song, F. Mou, J. Guan, A. Sen, Trends Chem. 2021, 3, 387.
a) S. K. Srivastava, M. Guix, O. G. Schmidt, Nano Lett. 2016, 16, 817;
b) R. Dong, Q. Zhang, W. Gao, A. Pei, B. Ren, ACS Nano 2016, 10, 839.
a) G. Zhao, M. Viehrig, M. Pumera, Lab Chip 2013, 13, 1930;
b) Y. Li, F. Mou, C. Chen, M. You, Y. Yin, L. Xu, J. Guan, RSC Adv. 2016, 6, 10697.
E. Karshalev, B. Esteban-Fernández de Ávila, J. Wang, J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 3810.
M. Enachi, M. Guix, V. Postolache, V. Ciobanu, V. M. Fomin, O. G. Schmidt, I. Tiginyanu, Small 2016, 12, 5497.
Y. Wang, Z. Li, A. A. Solovev, G. Huang, Y. Mei, RSC Adv. 2019, 9, 29433.
T. Luttrell, S. Halpegamage, J. Tao, A. Kramer, E. Sutter, M. Batzill, Sci. Rep. 2014, 4, 4043.
K. Villa, A. Black, X. Domènech, J. Peral, Sol. Energy 2012, 86, 558.
K. Huang, L. Chen, J. Deng, J. Xiong, J. Nanomater. 2012, 2012, 11.
K. Almashhori, T. T. Ali, A. Saeed, R. Alwafi, M. Aly, F. E. Al-Hazmi, New J. Chem. 2020, 44, 562.
A. Boonserm, C. Kruehong, V. Seithtanabutara, A. Artnaseaw, P. Kwakhong, Appl. Surf. Sci. 2017, 419, 933.
X. Ma, A. C. Hortelao, A. Miguel-López, S. Sánchez, J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 13782.
S. Tang, F. Zhang, H. Gong, F. Wei, J. Zhuang, E. Karshalev, B. E.-F. de Ávila, C. Huang, Z. Zhou, Z. Li, L. Yin, H. Dong, R. H. Fang, X. Zhang, L. Zhang, J. Wang, Sci. Rob. 2020, 5, eaba6137.
a) H. Choi, S. H. Cho, S. K. Hahn, ACS Nano 2020, 14, 6683;
b) S. Hermanová, M. Pumera, Chem. - Eur. J. 2020, 26, 11085.
V. Vaiano, O. Sacco, G. Di Capua, N. Femia, D. Sannino, Water 2019, 11, 1642.
J. M. Macak, M. Zlamal, J. Krysa, P. Schmuki, Small 2007, 3, 300.
H. Sopha, M. Krbal, S. Ng, J. Prikryl, R. Zazpe, F. K. Yam, J. M. Macak, Appl. Mater. Today 2017, 9, 104.
J. A. Maciá-Agulló, A. Corma, H. Garcia, Chem. - Eur. J. 2015, 21, 10940.
J. Ryu, S. H. Lee, D. H. Nam, C. B. Park, Adv. Mater. 2011, 23, 1883.
A. J. Conneely, C. Bennett, G. M. O'Connor, T. Vollmerhausen, C. O'Byrne, G. Spence, D. Rowe, J. Victor, International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics (ICALEO) 2016, 2016, M604.
Y. Lv, Z. Li, X. Zhou, S. Cheng, L. Zheng, Sci. Total Environ. 2020, 749, 142213.
B. Krajewska, J. Mol. Catal. B: Enzym. 2011, 68, 262.
R. Wu, X. Ou, R. Tian, J. Zhang, H. Jin, M. Dong, J. Li, L. Liu, Nanoscale 2018, 10, 20162.
S. Borse, M. Temgire, A. Khan, S. Joshi, RSC Adv. 2016, 6, 56674.
F. K.-M. Chan, K. Moriwaki, M. J. De Rosa, Methods in Molecular Biology, Humana Press, Totowa, NJ, New York, 2013, Vol. 979, p. 65.
Y. H. Leung, X. Xu, A. P. Y. Ma, F. Liu, A. M. C. Ng, Z. Shen, L. A. Gethings, M. Y. Guo, A. B. Djurišić, P. K. H. Lee, H. K. Lee, W. K. Chan, F. C. C. Leung, Sci. Rep. 2016, 6, 35243.
K. Pathakoti, S. Morrow, C. Han, M. Pelaez, X. He, D. D. Dionysiou, H.-M. Hwang, Environ. Sci. Technol. 2013, 47, 9988.
Y. H. Leung, A. M. C. Ng, X. Xu, Z. Shen, L. A. Gethings, M. T. Wong, C. M. N. Chan, M. Y. Guo, Y. H. Ng, A. B. Djurišić, P. K. H. Lee, W. K. Chan, L. H. Yu, D. L. Phillips, A. P. Y. Ma, F. C. C. Leung, Small 2014, 10, 1171.
Y. Cheng, H. Yang, Y. Yang, J. Huang, K. Wu, Z. Chen, X. Wang, C. Lin, Y. Lai, J. Mater. Chem. B 2018, 6, 1862.
R. Zazpe, M. Knaut, H. Sopha, L. Hromadko, M. Albert, J. Prikryl, V. Gärtnerová, J. W. Bartha, J. M. Macak, Langmuir 2016, 32, 10551.
H. Michalkova, Z. Skubalova, H. Sopha, V. Strmiska, B. Tesarova, S. Dostalova, P. Svec, L. Hromadko, M. Motola, J. M. Macak, V. Adam, Z. Heger, J. Hazard. Mater. 2020, 388, 122054.
H. Yang, N. Fan, W. Luan, S. Tu, Nanoscale Res. Lett. 2009, 4, 344.
N. Li, X. Zhang, S. Chen, X. Hou, Y. Liu, X. Zhai, Mater. Sci. Eng.: B 2011, 176, 688.
A. M. Suhail, M. J. Khalifa, N. M. Saeed, O. A. Ibrahim, Eur. Phys. J. Appl. Phys. 2010, 49, 30601.