作者:吴兰 来源:中国新闻网 发布时间:2021/2/5 10:54:05
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中国学者设计一种纳米笼 能高效“解毒”杀菌

 

中新网合肥2月5日电 (记者 吴兰)记者4日从中国科学技术大学获悉,该校科研人员从设计的系列纳米笼中,筛选出一种可高效“解毒”灭菌的纳米笼,实验结果显示该纳米笼对多种哺乳动物细胞均无毒性。

相关研究成果2月2日发表在国际学术期刊《自然·通讯》(NatureCommunications)上。

细菌抗药性的出现与扩散严重威胁全球公共卫生安全,如何有效应对细菌抗药性问题,亟需开发新型抗菌物和抗菌疗法。

纳米酶是一类具有酶一样高效催化性能的无机纳米颗粒,被认为是一类具有广阔应用前景的新型抗菌剂,但由于活性氧物种无法区分细菌和哺乳动物细胞,纳米酶失去了理想抗菌剂所必需的选择性。

针对这一挑战,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心、化学与材料科学学院的阳丽华课题组与熊宇杰团队合作,提出将可以原位催化生成表面吸附态活性氧物种的纳米颗粒用于构建高效低毒抗菌纳米酶的策略。

为了检验这一策略是否成立,科研人员首先设计了一系列银钯合金纳米笼,并从中筛选出了能高效地原位催化生成表面吸附态活性氧物种的一种纳米笼作为模型纳米酶。体外抗菌实验结果显示,该纳米笼可实现对细菌包括抗药性细菌的高效清除(4-16ug/mL即可实现99.9%的细菌杀灭效率),且经多次反复使用也未见导致细菌抗药性出现。

与此同时,体外细胞毒性实验结果显示,该纳米笼对多种哺乳动物细胞均无毒性。

细菌被膜是一种对多种抗生素具有抗药性的细菌生存模式,也是导致生物医学植入器件失效的重要原因之一。以医疗导管作为模式医疗植入器件的实验结果显示,该纳米笼不仅能高效地抑制细菌被膜的形成,而且在以导管植入细菌感染小鼠为模型的动物实验中还能降低宿主的感染相关炎性反应。

据介绍,这项工作首次提出了一种高效低毒抗菌纳米酶的构建策略,有望促进生物相容性纳米酶的应用研究,并有助于应对细菌抗药性危机。

 
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