細菌激活、自我組裝的”納米網”可捕獲並殺死超級細菌
細菌正在迅速發展對我們最好的抗生素的抗藥性,可能會迎來一個新的”醫學黑暗時代”,目前可治療的感染再次成為致命的。現在,新加坡國立大學(NUS)的科學家已經開發出能夠捕獲和殺死細菌的自組裝”納米網”。
新出現的超級細菌問題是進化的一個縮影。從本質上講,環境壓力–如抗生素的殺傷力只留下了對藥物有天然抗性的細菌。隨著這些個體的生長和傳播,最終整個群體都具有這種特性,使藥物失去效力。這個過程隨著一代又一代的抗生素重複了幾十年,但我們已經沒有選擇了。
在開發新藥物的同時,科學家們正在試驗控制細菌的替代方法,最好是它們無法進化出抗性的方法。這可能包括照明、塗層、分子鑽、”毒箭”和液體金屬粉碎機。
現在,新加坡國立大學的研究人員正在為這個武器庫添加一種新的武器。他們已經開發出能夠在某些細菌存在的情況下自我組裝的納米網,困住這些細菌,使它們更容易受到抗菌分子的攻擊。
說明肽納米網如何形成和捕獲細菌的圖示先進功能材料
該團隊設計了一系列短肽,由15至16個殘基組成,它們可以處於休眠狀態,直到檢測到一個特定的觸發器–兩個分子是細菌膜的關鍵組成部分。當這些分子出現時,肽片段就會吸附在細菌上,並開始長成細長的纖維素,進而與附著在其他細菌上的纖維素形成交聯。這很快就形成了一個大而糾結的混亂局面,將細菌困住。這反過來又阻止了它們的生長和擴散,或者可以與其他抗菌分子配對,把它們幹掉。
在對小鼠的測試中,納米網對黏菌素抗藥細菌顯示出明顯的功效,黏菌素是我們最後一線抗生素之一。重要的是,它們沒有顯示出對小鼠的任何毒性跡象。
這些納米網不僅對超級細菌具有天然的選擇性,而且組成它們的肽可以被調整為針對不同的細菌。該團隊表示,這項技術顯示出作為一種潛在的新抗生素治療方法的巨大前景,當然,在此期間還需要進行進一步的工作。
該研究發表在《先進功能材料》雜誌上。