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儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】細(xì)菌抗藥性的出現(xiàn)與擴(kuò)散嚴(yán)重威脅公共衛(wèi)生安全。應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)亟需開(kāi)發(fā)新型抗菌物和抗菌療法。窄譜抗菌物/療法可特異性地識(shí)別并清除目標(biāo)病菌，從而減少對(duì)宿主共生菌群的脫靶干擾、并降低對(duì)細(xì)菌的抗藥性進(jìn)化壓力。但是，由于區(qū)分病菌與益生菌的固有難度以及制藥公司對(duì)窄譜抗菌缺乏投資熱情，窄譜抗菌物/療法的發(fā)展一直處于極度遲滯狀態(tài)。針對(duì)這一問(wèn)題，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)副教授陽(yáng)麗華課題組提出賦予現(xiàn)有的廣譜抗菌物/療法以辨別目標(biāo)細(xì)菌的能力，從而將其轉(zhuǎn)變成一種窄譜抗菌物/療法。
光動(dòng)力療法利用光動(dòng)力敏化劑響應(yīng)光照所原位生成的活性氧物質(zhì)(ROS)來(lái)清除目標(biāo)細(xì)胞。然而，“成也蕭何、敗也蕭何”。一方面，由于ROS能夠同時(shí)破壞多種對(duì)細(xì)胞正常功能的細(xì)胞物質(zhì)，光動(dòng)力療法能清除抗藥性細(xì)菌、且同時(shí)能延緩細(xì)菌獲得抗藥性。另一方面，由于ROS能對(duì)所經(jīng)之處的細(xì)胞不加選擇地加以清除，光動(dòng)力治療常規(guī)而言就是一種廣譜抗菌療法。
近期，陽(yáng)麗華課題組首度發(fā)現(xiàn)，當(dāng)把表面帶負(fù)電荷的納米球與細(xì)菌混合在一起時(shí)，納米球會(huì)選擇性吸附到球菌表面、卻不吸附到桿菌表面，而且這種基于細(xì)菌形貌選擇的識(shí)別機(jī)制受熵增驅(qū)動(dòng)、且普適于組成和表面化學(xué)不同的多種納米球；谶@種物理識(shí)別機(jī)制以及ROS極度有限的有效活性半徑(不足200 nm)(圖1上)，研究人員猜想如果納米球具有光動(dòng)力效應(yīng)，那么就可能在光照下高效清除球菌、卻不干擾桿菌(圖1中和底)。這一猜想得到了采用不同光動(dòng)力納米球和多種細(xì)菌所做抗菌實(shí)驗(yàn)的證實(shí)。相關(guān)研究成果以Selective Entropy Gain-Driven Adsorption of Nanospheres onto Spherical Bacteria Endows Photodynamic Treatment with Narrow-Spectrum Activity 為題發(fā)表在期刊The Journal of Physical Chemistry Letters上。這項(xiàng)工作不僅揭示了細(xì)菌形貌在相似電荷納米球/細(xì)菌相互作用中的關(guān)鍵作用，還有望為過(guò)敏性皮炎等由于球菌在桿菌主導(dǎo)健康共生菌群的微環(huán)境中過(guò)度繁殖所引起的疾病提供一種新療法。
該項(xiàng)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委的資助和國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室的支持。陽(yáng)麗華為論文的通訊作者，碩士研究生楊彬倩為論文第一作者。
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