对抗耐抗生素感染的新型有效纳米药物

阿肯色大学(University of Arkansas)的化学家陈静怡(Jingyi Chen)和阿肯色大学医学科学微生物学家马克·斯梅尔策(Mark Smeltzer)领导的一个研究小组开发了一种对抗抗生素耐药性感染的替代治疗方法。

这种新方法使用了一种靶向的、光激活的纳米药物，包括负载抗生素的纳米结构，它是由金和聚多巴胺包裹的纳米笼子。抗生素被装入聚多巴胺涂层中。金纳米笼将激光照射转化为热量，产生光热效应，同时从聚多巴胺涂层中释放出抗生素。

“我们相信，这种方法可以促进抗生素耐药性细菌引起的感染的有效治疗，包括那些与细菌生物膜相关的感染，这涉及到各种细菌感染，”陈说。威廉·富布赖特文理学院化学和生物化学系助理教授。

微生物抗性对抗生素的抗性已成为医院和社区的越来越多的公共卫生关注，因此，美国传染病学会被指定为六种细菌种类，作为“eSkape病原体” - 肠球菌粪，金黄色葡萄球菌，Klebsiella肺炎，肺炎Baumannii，假单胞菌铜绿假单胞菌和肠杆菌物种。该名称反映了可用于治疗这些物种引起的感染的抗生素的有限可用性。

“还估计，所有细菌感染中的80％涉及形成生物膜，所有这些感染都占据了常规抗生素治疗的内在抗性的共同特征，”Smeltzer，Microbiology和Immonology系教授和微生物发病机制中心主任和宿主炎症反应。“内在的抵抗是指生物膜内的细菌表现出对基本上所有抗生素的治疗性相关的抗性水平”。

Smeltzer的实验室研究人员研究Eskape病原体金黄色葡萄球菌。他们专注于病原体如何导致生物膜相关的骨感染和与骨科植入有关的感染。但是，随着Smeltzer解释，感染静脉导管和血管移植物中存在许多其他实例，例如 - 由金黄色葡萄球菌引起的。

该团队使用金黄色葡萄球菌作为原则证明，以证明其纳米树木的效力。在现场直接实现光热效应和控制释放的组合感染是通过激光照射达到目前人类使用的安全标准水平。这种方法的治疗效果是通过浮游细菌培养来验证的——细菌细胞是自由漂浮的，而不是包含在生物膜中——包括对甲氧西林敏感和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌菌株。然而，该方法随后被证明是有效的，即使在本质上耐生物膜的背景下。

“更好的消息是，我们开发的技术将很容易适用于导致此类感染的其他细菌病原体，包括其他ESKAPE病原体，”Smeltzer说。

研究人员的研究成果最近发表在美国化学会(ACS)的刊物《ACS传染病》(ACS Infectious Diseases)上，这是“第一份强调化学及其在传染病多学科和协作领域研究中的作用的杂志”。

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