Publication detail

Enzyme-Photocatalyst Tandem Microrobot Powered by Urea for Escherichia coli Biofilm Eradication

Year: 2022

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Small

Publisher name: Wiley-VCH

Place: Weinheim

Page from-to: 2106612

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	“Enzym-fotokatalyzátor” tandemový mikrorobot poháněný močovinou pro eradikaci biofilmu Escherichia coli	Močové infekce postihují miliony lidí po celém světě. Takové bakteriální infekce jsou způsobeny hlavně tvorbou biofilmu Escherichia coli (E. coli) v močovém měchýři a/nebo močových katétrech. V této práci je představen hybridní enzym/fotokatalytický mikrorobot, založený na svazcích nanotrubiček TiO2/CdS imobilizovaných ureázou, který dokáže plavat v močovině jako biokompatibilním palivu a reagovat na viditelné světlo. Při osvětlení po dobu 2 hodin jsou tyto mikroroboty schopny odstranit téměř 90 % bakteriálního biofilmu v důsledku vytváření reaktivních radikálů, zatímco holé fotokatalyzátory TiO2/CdS (nepohyblivé) nebo mikroroboty potažené ureázou ve tmě nevykazují žádný toxický účinek. Tyto výsledky naznačují synergický účinek mezi vlastním pohonem poskytovaným enzymem a fotokatalytickou aktivitou indukovanou světelnými podněty. Tato práce poskytuje zajímavý foto-biokatalytický přístup pro návrh účinných, světlem řízených mikrorobotů, se slibnými aplikacemi v mikrobiologii a biomedicíně.	bakteriální biofilmy; enzymatické mikromotory; fotokatalýza; TiO2; nanotrubice; urinární infekce
eng	Enzyme-Photocatalyst Tandem Microrobot Powered by Urea for Escherichia coli Biofilm Eradication	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 TiO2/CdS nanotube bundles, that can swim in urea as a biocompatible fuel and respond to visible light. Upon illumination for 2 h, these microrobots are able to remove almost 90% of bacterial biofilm, due to the generation of reactive radicals, while bare TiO2/CdS photocatalysts (non-motile) or urease-coated microrobots in the dark do not show any toxic effect. These results indicate a synergistic effect between the self-propulsion provided by the enzyme and the photocatalytic activity induced under light stimuli. This work provides a photo-biocatalytic approach for the design of efficient light-driven microrobots with promising applications in microbiology and biomedicine.	bacterial biofilms; enzymatic; micromotors; photocatalysis; TiO2; nanotubes; urinary infections

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links