对抗污染和感染的强大新武器 食品喷雾剂部署"数十亿的小士兵"

对抗污染和感染的强大新武器食品喷雾剂部署"数十亿的小士兵"大肠杆菌O157是大肠杆菌的数百种菌株之一。大多数大肠杆菌菌株是无害的,生活在健康人类和动物的肠道中。然而,O157菌株会产生一种强大的毒素,可以引起严重的疾病。感染的症状包括严重腹泻(通常是血性)和腹部痉挛。这项发明背后的麦克马斯特工程团队创造了一种只使用微珠的喷雾。该团队由担任加拿大噬菌体生物工程研究主席的ZeinabHosseinidoust教授和担任加拿大纳米生物材料研究主席的TohidDidar教授以及研究生LeiTian领导。正如他们在今天(12月5日)发表在有影响力的《自然-通讯》杂志上的一篇文章中所描述的那样,他们的可喷涂的新型超级消毒剂是食品安全的,而且非常有效。研究人员在包括牛肉和莴苣在内的食品上测试了他们的食品安全抗菌喷雾。资料来源:麦克马斯特大学研究生和Vanier学者ShadmanKhan与Tian合作,在食品上测试该抗菌喷雾。Tian说:"当我们把它喷洒在食品上时,我们基本上聚集了数十亿的微型士兵来保护我们的食品不受细菌污染,"他领导了这项研究,作为他的博士研究的一部分。这项研究建立在Hosseinidoust的实验室以前用来触发噬菌体相互连接的化学工作上,其数量足以形成凝胶。她说:"它们像微观的乐高积木碎片一样连接在一起。"这种有组织的自然结构使它们更耐用,更容易包装、储存和使用。"麦克马斯特大学的研究员LeiTian在20世纪40年代青霉素问世之前,对噬菌体消毒剂和疗法的研究一直很有前景,但是随着青霉素制成的抗生素进入市场,医学界对开发其潜力的兴趣减弱。随着抗菌素的抗药性现在削弱了现有抗生素的力量,人们对噬菌体研究又开始产生了强烈的新兴趣。噬菌体自然地存在于人体和环境中,当与目标细菌接触时它们会繁殖,在工作中爆炸性地增加其抗菌能力。这是一种连锁反应,创造出一种动态的、持续的反应,甚至比抗生素更有威力。没有其他抗菌产品具有噬菌体的特殊属性。麦克马斯特大学研究员ZeinabHosseinidoust在农业和食品生产中使用噬菌体的另一个主要优势是,它们可以非常有针对性地取出有害的细菌菌株,而不会杀死提高食品味道、气味和质地的有益细菌。研究人员说,这种新的噬菌体喷雾剂具有商业应用的潜力,特别是由于噬菌体已经获得了美国食品和药物管理局的批准,可以在食品中使用。研究论文显示,这种可喷洒的材料可以消除生菜和肉类中的大肠杆菌O157,而这些食物往往是疾病爆发的根源。同样的方法可以很容易地用于对付其他导致食物中毒的细菌,如沙门氏菌和李斯特菌--单独或结合使用。噬菌体喷雾剂可用于食品加工、包装和清洁,甚至可作为灌溉水和设备的处理剂,从源头上阻止污染。麦克马斯特大学的研究员TohidDidar这项研究是在麦克马斯特全球大流行病和生物威胁网络的框架下完成的,它结合并扩展了Hosseinidoust实验室以前的工作,以及Didar和其他麦克马斯特同事为创建微型传感器和表面以检测和排斥食品病原体所做的工作。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334411.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1334411.htm

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一种新的抗感染伤口喷雾剂可以对付耐抗生素的细菌

一种新的抗感染伤口喷雾剂可以对付耐抗生素的细菌这种抗菌材料的多肽与水凝胶颗粒结合,甚至在与血液等体液接触时也能发挥作用。它可以直接喷入伤口而不影响伤口愈合,或者作为涂层应用于导管和植入物以防止感染,甚至可以对抗多重抗性细菌。资料来源:查尔姆斯理工大学Anna-LenaLundqvist"我们的创新可以在对抗抗生素耐药性方面产生双重影响。该材料已被证明对许多不同类型的细菌有效,包括那些对抗生素有抗药性的细菌,如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA),同时还具有预防感染的潜力,从而减少对抗生素的需求,"该研究的负责人、查尔姆斯大学化学和化学工程系教授MartinAndersson说。马丁-安德森,查尔姆斯理工大学化学和化学工程系教授。据估计,耐抗生素细菌每年在全球造成近130万人死亡。作为减缓耐药性蔓延和发展的努力的一部分,查尔姆斯大学的研究人员正在开发一种新的抗菌材料,该材料可用于医疗保健,并成为对抗抗生素抗性的有效工具。该材料由小型水凝胶颗粒组成,配备了一种能有效杀灭和结合细菌的肽。将肽附着在颗粒上提供了一个保护环境并增加了肽的稳定性。这使它们能够与血液等体液一起工作,否则体液会使肽失活,使它们难以用于医疗保健。在以前的研究中,研究人员展示了这些肽如何用于伤口护理材料,如伤口敷料。他们现在发表了两项新的研究,在这两项研究中,杀菌材料以伤口喷雾的形式使用,并作为被引入我们身体的医疗设备的涂层。研究的这一新步骤意味着这项创新可以用在更多的方面,并在医疗保健方面有更大的好处。伤口喷雾器可以伸入深层伤口和身体上其他细菌可能进入的开放区域,它很灵活,对治疗和预防感染非常有用。与现有的喷雾剂和消毒剂相比,这种新材料有许多优势"这种伤口喷雾剂中的物质是完全无毒的,不会影响人体细胞。与现有的杀菌喷雾剂不同,它不会抑制人体的愈合过程。"查尔姆斯理工大学化学和化学工程系的工业博士生、该科学文章的主要作者之一EdvinBlomstrand说:"这些材料只需喷在伤口上,也能在更短的时间内杀死细菌。"EdvinBlomstrand,查尔姆斯理工大学化学和化学工程系的博士生。资料来源:查尔姆斯理工大学Anna-LenaLundqvist对于将植入物和导管等材料插入我们身体的治疗,感染是一个主要问题。因此,非常需要新的抗菌生物材料,即治疗、替代或改变生物体内器官、组织或功能的材料。医院获得性感染的主要来源之一来自于导尿管的使用。查尔姆斯研究人员的新涂层现在可以成为减少这种风险和预防感染的有效新工具。"尽管导尿管在拆开包装时是无菌的,但在进入人体时可能会被细菌污染,这可能会导致感染。这种涂层的一个主要优点是,细菌一接触到表面就被杀死。另一个优点是,它可以应用于现有的已经用于医疗保健的产品,因此没有必要生产新的产品,"查尔姆斯大学化学和化学工程系的博士生、该文章的主要作者之一AnnijaStepulane说。AnnijaStepulane,查尔姆斯理工大学化学和化学工程系博士生。资料来源:查尔姆斯理工大学Anna-LenaLundqvist在这项研究中,研究人员在用于导管的硅胶材料上测试了该涂层,但他们看到了将其用于其他生物材料的机会。抗菌材料的研究是与分拆公司AmferiaAB合作进行的,后者也在将该技术商业化。查尔姆斯公司和Amferia公司以前曾以水凝胶伤口敷料的形式展示过这种抗菌材料,目前正在对人类和动物伤口护理进行临床调查。多年来,抗菌肽的有益特性一直为人所知。它们在人类、动物和植物的天然免疫系统中以数千种不同的变体存在,研究人员长期以来一直在寻求模仿和利用这些肽来预防和治疗感染。在自然状态下,这些肽在与血液等体液接触时被迅速分解,这使得它们难以直接用于临床。在研究人员正在开发的材料中,他们通过将肽与颗粒结合起来解决了这个问题。对于喷雾和涂层,他们已经能够测量出这些材料的杀菌效果在接触体液的情况下可持续48小时,而在不接触体液的情况下可持续数年。研究人员表明,99.99%的细菌被该材料杀死,而且杀菌能力的活性约为48小时,使其能够在临床上得到广泛的应用。由于这些材料是无毒的,它们可以直接用在身体上或体内,预防或治疗感染,而不会对自然愈合过程产生不利影响。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1348869.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1348869.htm

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新研发的肽喷雾剂可以在不使用抗生素的情况下杀灭伤口中的细菌

新研发的肽喷雾剂可以在不使用抗生素的情况下杀灭伤口中的细菌在早期项目成功的基础上,瑞典查尔姆斯理工大学的科学家们为这个问题开发了一种变通方法。在他们创造的喷雾中旨在直接应用于开放性伤口--肽分子被附着在特殊结构的水凝胶微粒子上。这种凝胶可以保护肽不被血液污染,同时仍然允许它们通过破坏微生物的保护性外膜来消灭细菌。由于该喷雾剂确实以这种特殊的方式杀灭细菌,据信细菌不会对其产生抗性。在实验室测试中,该喷雾剂被发现可以杀死99.99%的接触性细菌,包括耐抗生素类型,如MRSA(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌),更重要的是,它有着48小时的长效。科学家们还在研究使用这种喷雾剂来涂抹医疗植入物,以防止这些设备在首次放入体内时发生感染。他们已经在通常用于导管的硅胶上进行了测试。"该研究论文的主要作者之一、博士生EdvinBlomstrand说:"这种伤口喷雾中的物质是完全无毒的,不会影响人类细胞。与现有的杀菌喷雾剂不同,它不会抑制身体的愈合过程。这些材料只需喷在伤口上,也能在更短的时间内杀死细菌。"这篇论文最近发表在《ASC应用生物材料》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1341143.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1341143.htm

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无毒喷雾剂干燥成膜 保护葡萄园免受野火烟尘的污染

无毒喷雾剂干燥成膜保护葡萄园免受野火烟尘的污染俄勒冈州立大学伍德霍尔葡萄园的黑皮诺葡萄正在进行烟熏实验除其他成分外,这种液体还含有纤维素纳米纤维、壳聚糖和β-环糊精。只需在葡萄藤上喷洒这种液体,然后让其干燥成膜。当野火烟雾随后飘过葡萄时,这层薄膜就会阻止产生烟渍的化合物(即挥发性酚类化合物)进入下层果实。值得注意的是,化合物被薄膜阻挡,而不是被薄膜吸收。这就意味着在采摘葡萄时不必洗掉薄膜,从而节省了时间、精力和水。首席科学家赵燕云教授与一张将涂在葡萄园葡萄上的薄膜在迄今为止历时两年进行的葡萄园测试中,发现涂层的使用对葡萄的生长和质量没有影响。目前正在对用其中一些葡萄酿造的葡萄酒的风味、香气和其他特性进行评估。俄勒冈州立大学酿酒学副教授伊丽莎白-托马西诺(ElizabethTomasino)说:"野火烟雾对美国和世界各地的酿酒厂都是一个日益严重的问题,而现在葡萄园管理者确实没有任何工具来管理烟雾的影响。这种涂层有可能改变葡萄酒行业"。由赵艳云教授领导的这项研究的论文最近发表在《农业和食品化学杂志》上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1415213.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1415213.htm

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睡眠呼吸暂停鼻腔喷雾剂减轻了70%试验病例的严重程度

睡眠呼吸暂停鼻腔喷雾剂减轻了70%试验病例的严重程度阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)是指睡眠时上气道塌陷,气流减少或完全受阻。其主要原因是喉部解剖结构受损和睡眠时肌肉功能不足。这会导致氧气摄入量下降和睡眠唤醒,从而对健康和安全造成负面影响,包括白天疲倦、注意力难以集中和高血压。OSA的治疗是有限的。一线治疗是使用持续气道正压(CPAP)机来防止气道塌陷。不幸的是,约有一半使用CPAP机器的人难以忍受这种机器。在这种情况下,可以考虑通过手术来修复解剖学上的阻塞。澳大利亚弗林德斯大学的研究人员进行了一项使用鼻腔喷雾剂治疗OSA的小规模试验,结果发现效果很好。"阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)是一种睡眠障碍,患者喉咙后部肌肉松弛,上气道变窄或塌陷,限制氧气摄入,导致患者整夜反复醒来,"弗林德斯大学医学与公共卫生学院教授、该研究的共同作者之一丹尼-埃克特(DannyEckert)说。"它与心血管疾病、中风、肥胖症、糖尿病、焦虑症和抑郁症等多种疾病有关。"研究人员测试了一种鼻腔喷雾剂,它能将钾离子通道阻滞剂局部输送到气道肌肉,以观察是否能减轻OSA症状的严重程度。"钾离子通道阻滞剂是一类能阻滞中枢神经系统中钾离子通道的药物,"该研究的第一作者和通讯作者阿马尔-奥斯曼说。"当在鼻腔喷雾剂中使用时,阻滞剂有可能增加保持上气道开放的肌肉活动,降低睡眠时喉咙塌陷的可能性"。十名患有OSA的患者(五名女性,五名男性;平均年龄55岁)随机接受了三种治疗方法中的一种:安慰剂鼻腔喷雾剂、含有钾离子通道阻断剂的鼻腔喷雾剂,或阻断剂鼻腔喷雾剂,但呼吸仅限于"鼻腔",即使用口腔胶带或下巴绑带。平均而言,参与者都很肥胖,患有严重的OSA,不过分嗜睡,也没有失眠症。参与者完成了三次通宵睡眠研究,两次研究之间的间隔时间约为一周。研究人员发现,与安慰剂组相比,当鼻腔喷雾与不限制呼吸相结合时,10名研究参与者中有7人的OSA严重程度略有减轻。与安慰剂组相比,无限制呼吸鼻腔喷雾疗法的总氧饱和度更高。无限制呼吸喷鼻疗法的晨间血压测量值也较低。尽管通过鼻腔喷雾接受了钾离子通道阻滞剂,但仅限于用鼻子呼吸的受试者并没有表现出改善。相反,研究人员发现,使用下巴带时,呼吸和上气道肌肉功能往往会恶化。奥斯曼说:"我们发现,我们测试的钾离子通道阻滞剂的鼻腔喷雾应用是安全、耐受性良好的。那些在睡眠期间气道功能得到生理性改善的人,其OSA严重程度的指标也降低了25%-45%之间,包括血氧水平的改善以及第二天血压的降低。"研究结果为扩大OSA患者的治疗选择提供了一种新方法。埃克特说:"这些见解为那些不能耐受CPAP机和/或上气道手术的OSA患者,以及那些希望获得现有疗法替代品的患者,提供了[开发]新治疗方案的潜在途径。目前,还没有获得批准的治疗OSA的药物,但通过这些发现和未来的研究,我们越来越接近开发出安全、易于使用的有效新药。"研究人员计划开展更大规模的研究,进一步探索他们的初步发现。这项研究发表在《心脏与循环生理学》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1424052.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1424052.htm

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科学家设计CRISPR噬菌体 - 可对细菌实施基因编辑的特殊病毒

科学家设计CRISPR噬菌体-可对细菌实施基因编辑的特殊病毒在自然界中,CRISPR最初是由细菌作为一种防御机制来对付捕食它们的病毒,但在新的研究中,研究人员扭转了局面。他们设计了猎杀细菌的病毒,基础来自于广为人知的噬菌体,特别设计的噬菌体可以针对某些菌株,向它们注入CRISPRDNA,对它们的基因组进行特定编辑。在实验室测试中,这些噬菌体--被命名为T7和lambda--负责向大肠杆菌传递基因,使细菌发出荧光,并改变它们对一种抗生素的抗性。果然,这些变化在细菌身上被看到了,表明它正在发挥作用。在下一个测试中,该团队使用λ噬菌体来运输所谓的胞嘧啶碱基编辑器。这种工具并不切断目标的DNA,而是改变序列中的一个字母,使特定的基因失去活性,使之成为一种更温和的细菌。该研究的主要作者MatthewNethery说:"我们在这里使用碱基编辑器作为大肠杆菌中基因的一种可编程的开关。使用这样的系统,我们可以对基因组进行高度精确的单字母改变,而不会出现通常与CRISPR-Cas瞄准有关的双链DNA断裂。"最后的测试被设计为模拟一个更自然的环境,使用一个人造的生态系统(EcoFAB)。这涉及到在一个罐子里装上由沙子和石英组成的合成土壤、一些液体和三种不同类型的细菌,包括大肠杆菌。其目的是测试噬菌体在一个更真实的环境中追捕其目标的能力如何,以及它们是否能从其他物种中分离出大肠杆菌。当λ被引入EcoFAB时,它在编辑大肠杆菌方面取得了相当大的成功,研究小组报告说整个细菌群体的效率高达28%。研究人员说,随着进一步的工作,这种技术最终可以在土壤细菌的大规模基因编辑中找到用途,甚至可能在肠道微生物组中找到。该研究的通讯作者RodolpheBarrangou说:"我们认为这是一种帮助微生物组的机制。我们可以对一个特定的细菌进行改变,而微生物组的其他部分仍然不受影响。这是一个可以在任何复杂的微生物群落中采用的概念证明,这可以转化为更好的植物健康和更好的胃肠道健康--对食品和健康具有重要意义的环境。"这项研究发表在《美国科学院院刊》上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332127.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1332127.htm

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研究人员成功利用噬菌体治疗复杂的肺部感染 无不良副作用

研究人员成功利用噬菌体治疗复杂的肺部感染无不良副作用研究人员使用以细菌为食的病毒治疗了20种复杂的耐抗生素肺部感染;结果发现没有不良副作用,超过一半的治疗患者有良好的临床效果。来自加州大学圣迭戈分校医学院和匹兹堡大学的研究人员领导一个国际研究小组,提出了用噬菌体治疗抗生素耐药性感染患者的最大案例系列的令人鼓舞的发现。患有囊性纤维化或其他伤害或破坏肺部支气管的慢性疾病的患者--在整个器官中输送氧气和其他气体的管道网络--更有可能获得非结核分枝杆菌(NTM)的感染。该研究结果最近发表在《临床传染病》杂志上。非结核分枝杆菌(NTM)感染在囊性纤维化或其他损害或破坏肺部支气管的慢性疾病患者中越来越常见,支气管是将氧气和其他气体输送到整个器官的管道网络。由于细菌对长期以来一直作为护理标准的抗生素的耐药性,治疗NTM感染具有挑战性,特别是那些由脓肿分枝杆菌带来的感染。根据美国疾病控制与预防中心的数据,美国每年有35,000人死于对所有抗生素有抗药性的大约300万次感染。科学家已经长期关注被称为噬菌体的病毒,专门针对并摧毁某些细菌种类或菌株。无论细菌生活在哪里,噬菌体的数量可能比所有其他生物形式的总和还要多。它们在20世纪初首次被发现,从那时起,随着耐抗生素细菌的增长和传播,人们对它们进行了越来越多的研究,以确定其药用潜力。2016年,加州大学圣迭戈分校医学院的科学家们使用一种实验性的静脉注射噬菌体疗法,成功地治疗和治愈了同事TomPatterson博士,他因耐多药细菌感染而濒临死亡。Patterson的病例是美国第一个采用静脉注射噬菌体来根除系统性细菌感染的有记录的病例。随后的成功案例帮助促成了加州大学圣迭戈分校创新噬菌体应用和治疗中心(IPATH)的建立,这是北美第一个此类中心。“我们认为这是一个革命性的课题和研究,是由我们最初的TomPatterson病例报告演变而来,”共同通讯作者、加州大学圣迭戈分校医学院的医学和全球公共卫生教授ConstanceBenson说。“当我们IPATH和其他机构致力于扩大噬菌体疗法的用途时,它有望被高度引用。”目前,这些用途是有限的,部分原因是每个噬菌体物种只寻找和破坏一种细菌物种,而且目前已知的有治疗作用的噬菌体的“武器库”相对较小。因此,噬菌体疗法的测试目前仅限于所有其他可行的替代方法都失败或已经失败的实验性治疗。这项新的研究涉及20名患有复杂的抗生素难治性分枝杆菌感染的患者。所有患者都表现出不同的基础疾病;大多数人患有囊性纤维化(CF),这是一种遗传性的渐进疾病,对肺部和其他器官造成严重损害。目前,囊性纤维化还没有治愈的办法。活到成年的CF患者的平均寿命约为44年。参与研究的患者符合美国食品和药物管理局的"同情性使用"条款,该条款允许在没有类似或令人满意的替代疗法的情况下对威胁生命的药物或产品进行测试。Benson、共同通讯作者、匹兹堡大学Eberly家族生物技术教授GrahamF.Hatfull博士及其同事筛选...PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1307493.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1307493.htm

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