双功能银平台用于代谢检测和细菌抑制

细菌感染严重威胁着人类生命健康。细菌可通过接触、呼吸道气溶胶吸入或侵入性操作等引起菌血症或呼吸道、尿路及伤口感染等,给临床治疗造成极大困难。因此,细菌检测和抑制是临床和日常卫生保健中的重要环节。针对传统培养鉴定检测方法中存在的周期长、培养条件苛刻、难以快速检测等问题,基于细菌代谢产物检测方法,不仅可以表征细菌本身的生命活动和生长数量,还能揭示细菌与周围生物系统交流中的重要信息。然而,细菌代谢产物类型和特征表现复杂,其浓度低、种类多且从极性到非极性跨度大,需要依赖特殊检测技术及功能材料进行分析测定。

近日,上海交通大学生物医学工程学院钱昆研究员及其他研究人员针对以上问题以磁性纳米银壳材料为核心,构建了检测和抑制细菌的多功能平台。优化后的磁性银纳米壳有两个特点,一是可以直接通过激光解吸电离质谱法分析复杂生物液体中的细菌代谢产物,从而实现对血清细菌感染的临床分级监测;另一个是借助具有纳米级粗糙度的磁性银纳米壳表面吸附于细菌表面,同时结合银离子的抗菌性,最终双重作用于细菌,破坏细菌膜并导致蛋白质合成机制失调,产生长效抑菌效果。这项工作为设计生物分析和生物毒性材料提供了新思路,通过分析细菌代谢标志物监测代谢变化、理解抑菌机理,实现了准确、快速、高通量检测。

相关论文以“Detection and Inhibition of Bacteria on a Dual-Functional Silver Platform”为题发表在Small (DOI: 10.1002/smll.201803051)上,文章通讯作者为上海交通大学生物医学工程学院钱昆研究员,博士后Vadanasundari Vedarethinam、博士生黄琳和徐伟为共同第一作者。

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