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      納米技術(shù)對(duì)抗醫(yī)院慢性細(xì)菌感染的武器
      
			
      
				2019-02-11 10:12:55
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      研究人員發(fā)現(xiàn)，醫(yī)院感染的禍害之一 - 由生物組織和醫(yī)療儀器上彼此粘附的細(xì)菌形成的生物膜，使它們更難去除 - 可以通過有針對(duì)性地應(yīng)用納米粒子和熱量來分散。新南威爾士大學(xué)的研究由化學(xué)工程學(xué)院副教授Cyrille Boyer和澳大利亞納米醫(yī)學(xué)中心副主任共同領(lǐng)導(dǎo)，出現(xiàn)在今天的Nature的開放獲取期刊“ 科學(xué)報(bào)告”上。
      

      納米技術(shù)對(duì)抗醫(yī)院慢性細(xì)菌感染的武器
      

      “基于慢性生物膜的感染通常對(duì)抗生素和許多其他常規(guī)抗菌藥物具有極強(qiáng)的抵抗力，并具有很強(qiáng)的逃避身體免疫系統(tǒng)的能力，”Boyer說。“我們的研究指出了生物膜在感染組織中的無毒擴(kuò)散途徑，同時(shí)也大大提高了抗生素療法的效果。”
      

      生物膜與80%的感染有關(guān)，在活組織上形成(例如呼吸道，胃腸道和尿道，口腔，眼睛，耳朵，傷口，心臟和子宮頸)或住在醫(yī)療設(shè)備中(例如透析導(dǎo)管，假體植入物)和隱形眼鏡)。生物膜的形成是醫(yī)院中日益增長(zhǎng)且成本高昂的問題，產(chǎn)生更難以治療的感染 - 導(dǎo)致慢性炎癥，傷口愈合受損，快速獲得的抗生素抗性和血液中感染性栓塞的傳播。
      

      它們還會(huì)導(dǎo)致潮濕表面結(jié)垢和腐蝕，以及敏感設(shè)備中過濾膜的堵塞 - 甚至通過在飲用水分配系統(tǒng)中充當(dāng)病原體而對(duì)公眾健康造成威脅。一般而言，細(xì)菌在生長(zhǎng)和增殖過程中具有兩種生命形式：浮游生物，其中細(xì)菌作為單獨(dú)的獨(dú)立細(xì)胞存在; 或者在菌落中聚集在一起作為生物膜，細(xì)菌在粘液狀聚合物基質(zhì)中生長(zhǎng)，保護(hù)它們免受周圍環(huán)境的影響。
      

      急性感染主要涉及浮游細(xì)菌，通?？捎每股刂委?。然而，當(dāng)細(xì)菌有足夠的時(shí)間在人類宿主或非生物材料(如透析導(dǎo)管)內(nèi)形成生物膜時(shí)，感染通常會(huì)變得無法治愈并發(fā)展成慢性狀態(tài)。
      

      盡管生物膜在17世紀(jì)首次被認(rèn)可，但它們的重要性直到20世紀(jì)90年代才得以實(shí)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)很明顯微生物更多地存在于自然界中的菌落中，這些菌落由許多不同的微生物組成，這些微生物通過其居民排泄的粘液粘附在表面上。因此開始了一場(chǎng)了解生物膜的全球競(jìng)賽，當(dāng)時(shí)它也意識(shí)到它們是造成大多數(shù)慢性感染的原因。
      

      新南威爾士大學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)如何驅(qū)逐生物膜 - 由新南威爾士大學(xué)前現(xiàn)在法國(guó)巴斯德研究所的Nicolas Barraud博士共同領(lǐng)導(dǎo) - 使用機(jī)會(huì)性人類病原體銅綠假單胞菌。這是一種模式生物，其對(duì)研究人員認(rèn)為適用于大多數(shù)其他細(xì)菌的技術(shù)的反應(yīng)。
      

      當(dāng)生物膜想要在新的位點(diǎn)定殖時(shí)，它們會(huì)分散到單個(gè)細(xì)胞中，從而降低生物膜的保護(hù)作用。正是新南威爾士大學(xué)團(tuán)隊(duì)試圖觸發(fā)這一過程，使細(xì)菌再次對(duì)抗菌劑敏感。新南威爾士大學(xué)的研究小組發(fā)現(xiàn)，通過將氧化鐵納米粒子注入生物膜，并利用施加的磁場(chǎng)加熱它們 - 通過將溫度升高5°C或更高來誘導(dǎo)局部熱療 - 生物膜被觸發(fā)分散。
      

      他們使用涂有聚合物的氧化鐵納米顆粒實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)，這些聚合物有助于穩(wěn)定和維持納米粒子處于分散狀態(tài)，使其成為治療生物膜感染的理想無毒工具。“使用這些聚合物涂層的氧化鐵納米粒子來分散生物膜可能在一系列臨床和工業(yè)環(huán)境中有廣泛的應(yīng)用，”Boyer說，他在10月被評(píng)為澳大利亞總理科學(xué)獎(jiǎng)的年度物理科學(xué)家。“一旦分散，細(xì)菌就更容易處理 - 創(chuàng)造了消除頑固，抗微生物耐受的生物膜感染的潛力。”
      
			

			
        
      
			
      
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