新型強(qiáng)效納米藥物可抵抗抗生素耐藥性感染

由阿肯色大學(xué)化學(xué)家陳靜宜和阿肯色大學(xué)醫(yī)學(xué)科學(xué)微生物學(xué)家馬克·斯梅爾策爾(Mark Smeltzer)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組已經(jīng)開發(fā)出了另一種治療方法，可以抵抗抗生素耐藥性感染。

這種新方法使用了一種靶向的，光活化的納米藥物，該藥物由載有抗生素的納米結(jié)構(gòu)組成，納米結(jié)構(gòu)是由金制成并涂有聚多巴胺的納米級籠子。將抗生素加載到聚多巴胺涂層中。金納米籠將激光輻照轉(zhuǎn)換為熱量，從而產(chǎn)生光熱效應(yīng)，并同時(shí)從聚多巴胺涂層中釋放出抗生素。

“我們相信這種方法可以有效地治療由抗藥性細(xì)菌引起的感染，包括那些與細(xì)菌生物膜有關(guān)的細(xì)菌，這些細(xì)菌與生物膜有關(guān)，涉及多種細(xì)菌感染，”化學(xué)系副教授陳說。 J. William Fulbright藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院的生物化學(xué)。

微生物對抗生素的耐藥性已成為醫(yī)院和整個(gè)社區(qū)日益關(guān)注的公共衛(wèi)生問題，以至于美國傳染病學(xué)會將六種細(xì)菌定為“ ESKAPE病原體” –糞腸球菌，金黃色葡萄球菌，肺炎克雷伯菌，不動(dòng)桿菌鮑曼氏桿菌，銅綠假單胞菌和腸桿菌屬。該名稱反映了可用于治療由這些物種引起的感染的抗生素有限。

UAMS微生物學(xué)和免疫學(xué)系教授Smeltzer說：“據(jù)估計(jì)，所有細(xì)菌感染中有80%涉及生物膜的形成，并且所有這些感染都具有對常規(guī)抗生素治療的內(nèi)在抗性的共同特征。”微生物發(fā)病機(jī)制和宿主炎癥反應(yīng)中心主任。“固有抗性是指生物膜內(nèi)的細(xì)菌對基本上所有抗生素表現(xiàn)出治療上相關(guān)的抗性水平”。

Smeltzer實(shí)驗(yàn)室的研究人員研究了ESKAPE病原體金黃色葡萄球菌。他們專注于病原體如何引起生物膜相關(guān)的骨感染以及與整形外科植入物相關(guān)的感染。但是，正如Smeltzer解釋的那樣，金黃色葡萄球菌引起的感染還有很多其他例子，例如靜脈導(dǎo)管和血管移植。

該團(tuán)隊(duì)使用金黃色葡萄球菌作為原理證明病原體，以證明其納米藥物的效力。直接的位點(diǎn)處實(shí)現(xiàn)的抗生素光熱效應(yīng)和控制釋放的組合感染是通過激光照射在用于人類使用的當(dāng)前安全標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的水平來實(shí)現(xiàn)。該方法的治療效果已通過浮游細(xì)菌培養(yǎng)物(即對甲氧西林敏感和耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌菌株的自由漂浮而不是包含生物膜的細(xì)菌細(xì)胞)進(jìn)行了驗(yàn)證。然而，該方法隨后被證明是有效的，即使在具有內(nèi)在抗性的生物膜的情況下。

Smeltzer說：“更好的消息是，我們開發(fā)的技術(shù)將很容易適應(yīng)引起此類感染的其他細(xì)菌病原體，包括其他ESKAPE病原體。”

研究人員的工作最近發(fā)表在ACS傳染病雜志上，該出版物是美國化學(xué)學(xué)會(ACS)出版的，“第一本強(qiáng)調(diào)化學(xué)及其在傳染病研究的多學(xué)科和協(xié)作領(lǐng)域中的作用的期刊”。

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