據(jù)相關(guān)報(bào)道,IBM納米醫(yī)學(xué)研究人員和新加坡生物工程與納米科技研究院合作,將回收的廢棄塑料瓶轉(zhuǎn)變成無(wú)毒且生物可相容的高效抗真菌納米纖維,可治療耐藥真菌感染和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)等細(xì)菌感染。該項(xiàng)研究成果刊登在12月9日的《自然·通信》上。
全球每年都有超過(guò)10億人受真菌感染,嚴(yán)重程度從局部皮膚感染(如足癬)到威脅生命的真菌血液感染。患者在接受抗生素治療時(shí),免疫系統(tǒng)會(huì)受到損害。目前迫切需要開(kāi)發(fā)高效和針對(duì)具體疾病的抗真菌劑,以減輕日益嚴(yán)重的耐藥性問(wèn)題。傳統(tǒng)的抗真菌治療需要進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)攻擊感染,但很難瞄準(zhǔn)和穿透真菌膜壁。此外,由于真菌代謝類(lèi)似于哺乳動(dòng)物細(xì)胞,現(xiàn)有的藥物還不能區(qū)分健康和受感染細(xì)胞。
基于這個(gè)認(rèn)識(shí),IBM的科學(xué)家利用一種有機(jī)催化過(guò)程,促進(jìn)由聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)制成的普通塑料材料的轉(zhuǎn)化,在該過(guò)程中產(chǎn)生了抗真菌劑的全新分子。這些新的抗真菌劑通過(guò)一個(gè)氫鍵粘結(jié)法自行組裝,像分子尼龍搭扣互相粘連,以類(lèi)聚合物狀的方式形成納米纖維,從而表現(xiàn)出活躍的抗真菌效果。這種新穎的納米纖維帶正電荷,并且可以選擇性地靶向和附加到只基于靜電相互作用的帶負(fù)電的真菌膜。然后,它通過(guò)分解和破壞真菌細(xì)胞膜壁,阻止其不斷攻擊。
研究人員還通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬研究,預(yù)測(cè)出修改其結(jié)構(gòu)可產(chǎn)生理想的治療效果。這種納米纖維的最小抑菌濃度(MIC)可以達(dá)到抑制可見(jiàn)真菌生長(zhǎng)的最低濃度,并表現(xiàn)出對(duì)多種類(lèi)型的真菌感染強(qiáng)有力的抗真菌活性。進(jìn)一步的試驗(yàn)證明,這種抗真菌納米纖維可根除超過(guò)99.9%的白色念珠菌。研究人員說(shuō):“這些分子自我組裝成納米纖維后,能瞄準(zhǔn)真菌膜及其隨后的裂解,從而在低濃度下摧毀真菌!
研究結(jié)果還表明,這種抗真菌納米纖維在一次性治療后,可有效分散真菌生物膜,卻不傷及周?chē)慕】导?xì)胞。