具有选择性识别、成像和杀灭细菌的多功能阳离子聚电解质

由于致病菌的变异产生的抗药性已经成为严重的全球公共健康问题。除了新抗生素的研究以外,科学家们也将眼光放在了新一类的抗菌疗法上。

新型的抗菌疗法相对于普通的抗生素更不容易产生抗药性,比如最近备受关注的光动力疗法(photodynamic therapy, PDT),曾经作为肿瘤治疗的主要方法,现在人们尝试使用它来治疗局部致病菌感染。光的照射使光敏剂和氧产生活性氧(Reactive oxygen species, ROS),在多药耐药菌还来不及产生抗药性的时候就将其快速杀灭。

来自中科院化学所的王树研究员和杨琼博士及同事们发展了一种水溶性的共轭聚合物聚对苯乙烯(poly p-phenylene vinylene,PPV),可以特异地对细菌进行识别,成像和杀灭。这种特殊设计的PPV侧链上带有的季铵盐基团带正电,可以与带负电的细菌表面特异性结合,由于哺乳动物细胞表面基本呈电中性,不和PPV结合。而且PPV本身的发光性能可以方便的进行成像。在温和白光的照射下,PPV骨架产生的活性氧和侧链季铵盐的毒性可以共同作用杀灭细菌。科学家们相信这类聚合物可以作为抗菌材料应用于致病菌感染和相关的医用植入物。

C. Zhu et. al., Adv. Mater. 2011; DOI: 10.1002/adma.201102850