纳米颗粒对抗抗生素耐药细菌-香港PG化验所|化验室

纳米颗粒对抗抗生素耐药细菌

纳米颗粒是对抗抗生素耐药细菌的一个相对较新的竞争对手。瑞士联邦材料科学与技术实验室（Empa）和苏黎世ETH的一个研究小组正在开发一种与传统抗生素完全不同的作用方式的纳米颗粒。虽然抗生素很难穿透人体细胞，但纳米颗粒由于其小尺寸和结构，可以穿透受影响细胞的膜。正因为如此，它们在对抗细胞内病原体，如多重耐药葡萄球菌（MRSA）方面发挥了作用。

他们的最新研究成果发表在《Nanoscale》杂志上的一篇题为“Inorganic nanohybrids combat antibiotic-resistant bacteria hiding within human macrophages”的文章中。

研究小组使用了氧化铈，一种纳米颗粒形式的具有抗菌和消炎特性的材料。研究人员将纳米颗粒与一种称为生物玻璃的生物活性陶瓷材料结合在一起。生物玻璃在医学领域引起了人们的兴趣，因为它具有多种再生特性，并被用于例如骨骼和软组织的重建。

然后他们合成了由氧化铈和生物玻璃制成的火焰纳米颗粒混合物。这些颗粒已经被成功地用作伤口粘合剂。得益于纳米颗粒，可以止血，抑制炎症，加速伤口愈合。此外，新型颗粒显示出显著的抗菌效果，而人类细胞对这种治疗的耐受性很好。

作者写道，在这项工作中，负载和载体被组合成一个功能性的无机纳米粒子系统，该系统将抗菌活性与哺乳动物细胞相容性结合在一起。他们指出：“这项工作首次展示了哺乳动物细胞内部基于二氧化铈的纳米颗粒的抗菌活性，并提供了一种直接而有效的细胞内抗菌剂的途径，这种抗菌剂不依赖于有效载荷传递或生物成分。”

研究人员利用电子显微镜和其它方法展示了混合纳米颗粒、人类细胞和细菌之间的相互作用。如果用纳米颗粒处理感染的细胞，则细胞内的细菌开始溶解。然而，如果研究人员专门阻止混合颗粒的吸收，那么抗菌效果就消失了。

颗粒的确切作用方式还不完全清楚。研究表明，其它金属也有抗菌作用。然而，铈对人体细胞的毒性比银要小。科学家们目前认为纳米颗粒会影响细菌的细胞膜，产生活性氧，从而导致细菌的毁灭。由于人类细胞膜的结构不同，因此我们的细胞不受此过程的影响。

研究人员认为，抵抗这种机制的可能性较小。“此外，铈粒子会随着时间的推移而再生，因此纳米颗粒对细菌的氧化作用可以重新开始。”苏黎世ETH的博士后、论文第一作者Tino Matter博士说。这样，铈粒子就可以产生持久的效果。

接下来，研究人员希望更详细地分析颗粒在感染过程中的相互作用，以便进一步优化纳米颗粒的结构和组成。他们的目标是开发一种在感染细胞内有效的、简单、强大的抗菌剂。