石墨烯“攜手”納米粒子有效治療細菌感染
過去幾(ji)十年(nian)以來,細菌(jun)(jun)感(gan)染(ran)性(xing)疾病已經成(cheng)為世界(jie)上最大的健康問題之一。目前急需(xu)發展一種更(geng)有效(xiao)的抗(kang)菌(jun)(jun)體系,不(bu)需(xu)要抗(kang)生(sheng)素的參與(yu),且細菌(jun)(jun)幾(ji)乎不(bu)能形成(cheng)耐受性(xing),能夠很好地對抗(kang)被膜等日益增(zeng)多(duo)且難以治療的細菌(jun)(jun)感(gan)染(ran)。
過(guo)去幾十年以來,細菌(jun)感染性疾病(bing)已經成為世界上最(zui)(zui)大的健康問題(ti)之一,引起人們持(chi)續而(er)廣(guang)泛(fan)的關(guan)注。目前(qian),最(zui)(zui)廣(guang)泛(fan)被人們所接受(shou)的治(zhi)療手段(duan)就(jiu)是抗(kang)生(sheng)素(su)。然而(er),抗(kang)生(sheng)素(su)的濫(lan)用增(zeng)加了細菌(jun)的耐藥性,這將降低其治(zhi)療效率(lv),進(jin)而(er)導(dao)致高的死(si)亡率(lv)。
近年來,基于納米粒子的藥物傳(chuan)遞體系通過對所感(gan)染(ran)微環(huan)境(如細菌毒素(su)、酶的過量(liang)表達、pH的降(jiang)低等)的可(ke)控響應來增強抗(kang)(kang)生(sheng)(sheng)素(su)的靶向、局部濃度及消除藥物的過早釋放,從而(er)展現出(chu)解決(jue)抗(kang)(kang)生(sheng)(sheng)素(su)耐受性(xing)這一問題的潛能。然而(er),當細菌形成生(sheng)(sheng)物被膜后,其治療效率也會受到限制(zhi),因為細菌包(bao)含(han)在一個(ge)保護基質中,抗(kang)(kang)生(sheng)(sheng)素(su)和(he)納米粒子很難滲(shen)透(tou)進(jin)去。
在人體中(zhong),超過80%的(de)(de)細(xi)菌感染與(yu)(yu)被膜(mo)的(de)(de)形(xing)成有(you)(you)關。被膜(mo)中(zhong)的(de)(de)細(xi)菌通常(chang)(chang)能(neng)(neng)忍受(shou)常(chang)(chang)規的(de)(de)抗(kang)生(sheng)素(su)治(zhi)療,而抗(kang)生(sheng)素(su)能(neng)(neng)進(jin)一(yi)步誘導被膜(mo)的(de)(de)形(xing)成。因此,目前(qian)急需發展一(yi)種更有(you)(you)效的(de)(de)抗(kang)菌體系,它可(ke)能(neng)(neng)不(bu)需要(yao)抗(kang)生(sheng)素(su)的(de)(de)參與(yu)(yu),且細(xi)菌幾(ji)乎不(bu)能(neng)(neng)形(xing)成耐(nai)受(shou)性(xing),能(neng)(neng)夠很好地(di)對抗(kang)被膜(mo)等日(ri)益增多且難以(yi)治(zhi)療的(de)(de)細(xi)菌感染。
近日,中國科學院長春(chun)應(ying)用化(hua)學研究(jiu)所曲曉(xiao)剛研究(jiu)員課(ke)題(ti)組利用透(tou)明質酸(suan)(HA)包裹(guo)的(de)石墨烯(xi)/介(jie)孔二(er)氧化(hua)硅(gui)納(na)米片層(GS)作為(wei)納(na)米載體,鐵磁納(na)米粒子(zi)(MNPs)作為(wei)催化(hua)劑(ji),構建一種(zhong)具有(you)靶(ba)向性(xing)(xing)且能“按需”釋放前藥抗壞血(xue)酸(suan)(AA)的(de)載藥體系(xi)AA@GS@HA-MNPs來(lai)治療細菌感染。當載藥納(na)米粒子(zi)到達(da)感染位點后(hou),包裹(guo)的(de)透(tou)明質酸(suan)被(bei)目標細菌所分泌的(de)透(tou)明質酸(suan)酶降解(jie),裝載的(de)AA逐漸釋放,然后(hou)被(bei)粘附在細菌膜表面的(de)MNPs催化(hua)產(chan)生高(gao)毒(du)性(xing)(xing)的(de)?OH。由于(yu)石墨烯(xi)具有(you)優異的(de)光熱性(xing)(xing)質,該體系(xi)可以實現化(hua)療/光熱協(xie)同抗菌作用。

該抗菌體系還擁有廣譜性的抗菌性能,無論是對革蘭氏陽性菌(如金黃色葡萄球菌)還是革蘭氏陰性菌(如大腸桿菌)都具有高效的殺傷能力。另外,由于被膜成分可被?OH降解,該抗菌體系還能有效地分散頑固的生物被膜,并殺死受其保護的細菌。來源:MaterialsViews
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