磷基纳米技术能撕裂超级细菌并加速伤口愈合

磷基纳米技术能撕裂超级细菌并加速伤口愈合研究人员利用纳米片状黑磷（红色）杀死细菌（绿色）亚伦-埃尔本及其同事/麻省理工大学面对超级细菌肆虐带来的挑战，我们需要找到解决伤口感染的新方法。如果考虑到大约70%的细菌已经对至少一种常见的抗生素产生了抗药性，而自2000年以来，只发现了五种新的抗生素，那么这种需求就会变得更加强烈。最近，澳大利亚皇家墨尔本理工大学（RMITUniversity）的研究人员提出了一种新颖的无药方法，用于预防接受钛植入物的人术后感染。现在，他们又与南澳大利亚大学的研究人员合作，开发出另一种创新方法，利用纳米级的黑磷片来解决由超级细菌引起的伤口感染问题。这项研究的共同作者之一亚伦-埃尔本（AaronElbourne）说："超级细菌，也就是对抗生素具有耐药性的病原体造成了巨大的健康负担，随着耐药性的增加，我们治疗这些感染的能力也变得越来越具有挑战性。"黑磷晶体西默斯-丹尼尔/RMIT大学黑磷最近被确认为一种有效的抗菌剂。它是磷最稳定的物理形态，由二维磷层（称为"磷烯"）组成，就像石墨由许多石墨烯层组成一样。在之前的工作中，研究人员展示了排列在纳米薄层中的黑磷如何通过其产生活性氧的独特能力杀死微生物。该研究的共同作者苏梅特-瓦利亚（SumeetWalia）说："当纳米材料分解时，其表面会与大气发生反应，产生所谓的活性氧。这些物种最终有助于撕裂细菌细胞"。在目前的研究中，研究人员测试了使用黑磷纳米片（BPNFs）对常见细菌的安全性和有效性，包括耐药性金黄色葡萄球菌（"金色葡萄球菌"）、绿脓杆菌和大肠杆菌。经BPNFs处理的金黄色葡萄球菌在两小时内细胞活力下降62%，六小时后活力下降80%。24小时后，超过99%的细菌被杀死。铜绿假单胞菌也出现了类似的趋势，24小时后，BPNFs导致80%以上的细菌死亡。BPNFs不仅能在不损害其他细胞的情况下消灭细菌，而且还能在感染威胁消除后自行分解。Walia说："我们的抗菌纳米技术能迅速消灭99%以上的细菌细胞，大大超过了目前治疗感染的普通疗法。"当研究人员在小鼠伤口上测试BPNFs与环丙沙星（一种常用的广谱抗生素）的效果时，他们发现两者在清除金黄色葡萄球菌方面的效果相当。与对照组相比，BPNFs还能在宏观和微观层面上促进伤口愈合和组织再生。每天使用BPNFs治疗七天，伤口闭合率达到80%，没有发红或皮肤破损的迹象。研究人员总结说，观察到的伤口再上皮化程度的改善（即在伤口和环境之间建立屏障）表明，即使伤口感染了抗药性很强的金黄色葡萄球菌，BPNFs也能促进伤口愈合。虽然黑磷的抗菌特性众所周知，但它的伤口愈合特性却没有很好的记录。这项研究的通讯作者兹拉特科-科佩茨基（ZlatkoKopecki）说："这是令人兴奋的，因为这种疗法在根除伤口感染方面与环丙沙星抗生素不相上下，并能加速伤口愈合，七天内伤口闭合80%。我们迫切需要开发新的非抗生素替代方法来治疗和控制伤口感染。黑磷似乎正中要害，我们期待看到这项研究成果转化为慢性伤口的临床治疗。"黑磷纳米片可与凝胶结合制成伤口敷料SeamusDaniel/RMITUniversity研究人员说，BPNFs的魅力在于它们可以融入一系列材料中。这一创新的魅力在于，它不是简单的涂层，它实际上可以融入设备、塑料和凝胶等常见材料中，使其具有抗菌性。研究团队正寻求与行业伙伴合作，共同开发这项技术并制作原型。Elbourne说："如果我们能让我们的发明在临床环境中成为商业现实，那么全球的超级细菌就不会知道他们受到了什么打击。"这项研究发表在《先进治疗学》（AdvancedTherapeutics）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383621.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1383621.htm

抗击抗菌药耐药性 - 科学家公布1万多种药物组合

抗击抗菌药耐药性-科学家公布1万多种药物组合一幅科学插图展示了针对细菌细胞不同成分的抗菌药物如何影响彼此的活性。图片来源：IsabelRomeroCalvo和ElisabettaCacace/EMBL在一项新研究中，海德堡EMBL实验室Typas小组的研究人员系统分析了1万多种药物组合对常见多重耐药菌的疗效。这项研究的第一作者、Typas小组的前博士生伊丽莎白-卡卡塞（ElisabettaCacace）说："以前，人们曾对特定的药物组合进行过研究，特别是那些在临床上常用的处方药组合。然而，我们对不同类别抗生素的组合，或抗生素与非抗生素药物的组合如何影响细菌的生理机能缺乏系统的了解，尤其是在不考虑宿主的情况下。"EzoicCacace是一名医学博士，目前在苏黎世联邦理工学院（ETHZürich）担任博士后。她在Typas小组工作期间，该小组专门开发高通量方法来研究细菌（与环境或其他物种）的相互作用和生理学。不同的抗生素针对细菌内部不同的细胞结构或过程。它们可以协同作用，这意味着它们的综合活性比每种药物单独作用的效果更强，但它们也可以相互拮抗，在这种情况下，一种药物的存在会阻碍另一种药物的活性。这种拮抗作用可用于减轻抗生素对肠道微生物群的附带损害。在之前的一项研究中，Typas小组的研究人员分析了针对革兰氏阴性菌的药物组合，这类细菌包括许多致命的耐抗菌病原体，如大肠杆菌、肠炎沙门氏菌和铜绿假单胞菌。然而，许多致命的抗菌细菌也属于革兰氏阳性菌，其中包括金黄色葡萄球菌，它的耐甲氧西林变种（MRSA）每年导致数十万人死亡。这些细菌的细胞壁结构与革兰氏阴性细菌不同，从而影响了药物的活性和有效性。在目前的研究中，研究小组使用了先进的机器人装置，同时研究了数百种抗生素和非抗生素药物的不同剂量组合对三种代表性革兰氏阳性细菌--枯草杆菌、金黄色葡萄球菌和肺炎链球菌--的影响。除了所有主要类别的65种不同抗生素的8000多种组合外，研究人员还分析了抗生素药物与非抗生素药物的2500多种组合。利用这种策略，研究小组发现了一千多种相互作用，包括协同作用和拮抗作用。这些作用具有高度的物种特异性，甚至是菌株特异性，与之前在革兰氏阴性菌研究中发现的相互作用截然不同。他们还通过用病原体感染飞蛾幼虫，测试特定药物组合帮助恢复的能力，在体内验证了其中一些结果。研究人员公开了完整的相互作用数据库，供其他科学家查看、探索和用于寻找新的协同作用和拮抗作用。"我们认为这项研究的规模使其与众不同。这是一个如此丰富的数据集，我认为它将在未来许多年里为各种假设提供素材，"卡卡斯说。"从系统生物学的角度来看，我也觉得这很有趣，因为我们看到了针对某些细胞过程的药物之间的相互作用，而这在以前是不为人知的"。EMBL组长、该研究的资深作者纳索斯-蒂帕斯（NassosTypas）说："我们正生活在一个急需新策略来对抗抗菌药耐药性的时代，而新抗生素的开发在技术上极具挑战性，成本高昂，耗时漫长。我们在这项研究中进行的这种系统性药物相互作用分析为细菌感染的替代解决方案和治疗方法开辟了道路。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391711.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1391711.htm

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