Siirry päänavigointiin Siirry hakuun Siirry pääsisältöön

Gallate-oriented surface engineering of lignin nanoparticles for enhanced antibacterial activity

Tutkimustuotos: LehtiartikkeliArtikkeliTieteellinenvertaisarvioitu

6 Lataukset (Pure)

Abstrakti

In combating bacterial infections, antibacterial nanomaterials offer a non-pharmacological alternative to conventional antibiotics. Biomass-derived lignin exhibits intrinsic antibacterial activity from polyphenolic motifs and can readily self-assemble into nanostructures due to its amphiphilicity. However, the formation of lignin nanoparticles (LigNPs) is governed by a delicate balance of noncovalent interactions, making assembly outcomes highly dependent on lignin source and fractionation process and thereby limiting precise control over the surface chemistry and functional-group presentation. Here we have developed a gallate-oriented surface engineering strategy that combines boronated lignin nanoparticles (BLigNPs) core with gallate derivatives (GDs) corona, enabling tunable surface chemistry and modulating their bactericidal activity to preferentially target Gram-negative or Gram-positive bacteria. Through spatially grafting redox-active pyrogallol moieties in a tannic acid (TA) corona, BLigNP-TA exhibited the highest antibacterial activity against S. aureus. In contrast, owing to the balanced hydrophilicity/hydrophobicity in a propyl gallate (PG) corona, BLigNP-PG showed the highest antibacterial activity against E. coli. Consistent with this interpretation, BLigNP-PG exhibited enhanced envelope association and permeabilization in both Gram-negative and Gram-positive bacteria, supporting a contact-associated antibacterial action via a multimodal and multitarget mechanism. Beyond planktonic bacteria, both corona designs enhance the nanoparticle association with biofilm-relevant interfaces and facilitate the nanoparticle transport within biofilms. Notably, BLigNP-PG exhibited good biocompatibility with fibroblasts and negligible toxicity in zebrafish, underpinning its translational potential as an antibacterial nanomaterial with high selectivity toward bacteria over mammalian cells.
AlkuperäiskieliEnglanti
Artikkeli103517
Sivumäärä14
JulkaisuMaterials Today Bio
Vuosikerta40
DOI - pysyväislinkit
TilaJulkaistu - lokak. 2026
OKM-julkaisutyyppiA1 Julkaistu artikkeli, soviteltu

YK:n kestävän kehityksen tavoitteet

Tämä tuotos edistää seuraavia kestävän kehityksen tavoitteita:

  1. SDG 3 – Hyvä terveys ja hyvinvointi
    SDG 3 – Hyvä terveys ja hyvinvointi
  2. SDG 11 – Kestävät kaupungit ja yhteisöt
    SDG 11 – Kestävät kaupungit ja yhteisöt
  3. SDG 12 – Vastuullinen kulutus ja tuotanto
    SDG 12 – Vastuullinen kulutus ja tuotanto

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'Gallate-oriented surface engineering of lignin nanoparticles for enhanced antibacterial activity'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

Viittausmuodot