新型超分子纳米抗菌剂

抗生素滥用造成大量耐药菌株的产生,而多药耐药的超级细菌的产生成为目前人类生命安全的主要威胁之一,大量科学家为改变这一严峻现状,致力于研究发展抗生素代替品。通过选取明显区别于抗生素抗菌机理的材料,将有望成功代替抗生素,减少耐药风险。目前研究主要开发阳离子聚合物以及可以产生活性氧(ROS)的纳米抗菌剂,尽管其高效、长效的抗菌效果类似甚至超过现有的抗生素,但是造成的溶血等副作用也使其临床应用受到极大限制,因此发展低毒性、低副作用的纳米抗菌剂将成为前景广阔的研究领域。

溶菌酶在人体的唾液及眼泪中广泛存在,它作为一种可以催化水解破坏细菌细胞壁的天然蛋白,具有良好的生物相容性,且不易产生细菌耐药性等特点。但是蛋白类抗菌药物的最大缺点在于抗菌效果较差且容易变性失活。因此利用酶固定化技术,将溶菌酶以静电力自组装到纳米粒子表面,不仅实现了稳定蛋白构象、延长酶活性的效果,还通过多价效应大大提高纳米抗菌剂的抗菌活性。

国家纳米科学中心的王浩研究员和李莉莉博士后,通过利用具有荧光掺杂的介孔二氧化硅纳米粒子(Mesoporous Silica Nanoparticles,MSNs)负载溶菌酶(MSNs⊂Lys)制备高效的纳米抗菌剂,实现在体外和体内的细菌感染治疗。该新型纳米抗菌剂以低细胞毒性和溶血副反应,将溶菌酶的最低抑菌浓度(MIC)降低近5倍,在小鼠肠道感染模型中有效杀死肠道内致病菌近3个数量级。相关论文作为内封面在线发表在Advanced Healthcare Materials(2013, 2, 1351-1360)。相关工作得到了中科院百人项目基金的资助。

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