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循环使用的塑料被证实在杀灭耐药真菌中有效
2013-12-16 09:06大江312人阅读
2013-12-09–在新加坡的纳米技术与生物工程学院（IBN）和加里福利亚IBM研究所-Almaden(IBM)发现了关于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），一种用于常用于制造塑料瓶的材料，一种新的，可能（使其）获得革DXY命性的应用.他们成功将PET转变成一种无生物毒性且能优异杀灭真菌的材料。发表在自然通信上一篇报道，他们新材料能在杀灭耐药性真菌，以及真菌生物膜上有特别的效果，显示出有益的属性作为抗菌剂来保护和治疗临床上真菌感染类疾病，例如皮肤感染和角膜炎. IBN执行董事JackieY.Ying教授分享道：“IBN纳米医学的核心就是研究和开发新的高分子，以及其它对各种疾病有着能有更好疗效或者预防的效果的材料。我们和IBM最新的突破为，在不影响周围健康细胞的情况下，特别有效的针对和杀灭对耐药以及药物敏感的真菌菌株以及真菌生物膜。我们希望这项技术能最终在临床上应用，以帮助世界范围内广大的真菌感染患者.” 近些年，由于免疫系统功能低下，例如癌症，**，艾滋病等患者总数增加，机会性真菌感染的患者数量越来越多。在这些患者中，由于念珠菌，曲霉属真菌以及新型隐球菌的感染，可能导致致死的血液感染，肺部感染以及脑膜炎的。例如，念珠菌能导致念珠菌病，这种感染是美国疾控中心统计的美国医院患者中第四常见的血液真菌感染. 根据美国市场调查公司报道，2010年世界范围内治疗真菌感染的总费用在30亿美元，预计2014年会增长到60亿美元。在临床及医疗健康社区中增长的真菌感染受到了极大的关注，同时还有（真菌）对常用抗菌药的耐药性以及同时越来越多的报告提及患者对抗菌药产生耐药性。这种趋势迫切需要紧急开发出合适的替代品来扩大合适的抗菌制剂选择范围。而且大部分的抗菌制剂都没有完全的杀灭真菌，仅仅是限制其生长，这将导致将来的感染。 在研究人员面前的是特殊的挑战，因为真菌的新陈代谢和哺乳类动物细胞类似，现存的抗菌制剂都不能区分感染细胞和正常细胞，经常将后者攻击致死。因此，患者（对此类抗菌制剂）经常报告有溶血以及肾毒性的副作用。 凭借IBM的高分子合成和计算专业知识，以及IBN的纳米医学和生物材料学专业知识，研究人员将一种普通的塑料材料PET转化成新的小分子化合物，是它们在水中会自动转换生纳米纤维，由经静电作用，这些纳米纤维将会有选择性的靶向真菌细胞，刺穿它们的细胞膜，通过这这方式将它们杀死。 根据IBN的团队领袖 Yi YanYang博士所述，“我们的分子自动转换成纳米纤维的能力是非常重要的，因为它不像离散分子，纤维能增加阳离子的局部浓度，然后混合成团。这种装置能靶向真菌细胞，随后导致细胞溶解，能将真菌杀灭，并将其降低在很低的浓度。这种灭菌的方式非常高效，只导致周围细胞的微小损伤或毒性。” IBN
的体外研究表明仅通过一个小时的治疗后这些纳米纤维可消灭99.9%的白色念珠菌，甚至在治疗11小时后，白色念珠菌没有产生任何耐药性。白色念珠菌是美国导致血液感染的第三大常见真菌。这些纳米纤维在对小白鼠治疗由隐形眼镜导致的眼睛生物膜感染时，显现了极好的疗效，而且对眼睛没有产生任何的毒性。相比之下，常规的抗真菌药物，氟康唑，仅能限制真菌的进一步增长，而且在6个疗程之后就会产生耐药性。同时氟康唑对生物膜感染没有任何效果。 根据IBM-Almaden研究院的高级有机材料专家JamesHedrick博士所说：“如果将计算预测方法继续优化，我们可以开始建立自动转化的基本原理来设计复杂的治疗方案来对抗感染，而且可以通过包埋，转移和传递各种各样的药物至疾病的靶点” IBN和IBM的科学家在灭菌剂的研究中又有最新突破。联合传统的抗菌药和抗菌高分子材料，他们能诱导在微生物细胞膜上形成小孔，促使抗生素渗透至微生物细胞中，从而比起单独使用抗生素或者抗菌高分子材料，能在极低的浓度下杀死具有高感染性，耐药性的铜绿假单胞菌2，3.除此之外，研究人员同时微调可生物降解有抗菌性的聚碳酸酯，以生产出具有强效广谱抗菌且对哺乳动物几乎无毒性的高分子材料4，5。 IBN和IBM的研究联合了超过20种的应用于药物，蛋白质和基因传递的平台技术，同时通过大分子的灭菌剂来治疗由耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染，其它传染性疾病和癌症。研究团队现在正在积极的寻求药物公司来进一步开发他们在临床应用上的最新突破。
