光活性纳米粒子证明对抗药性“超级细菌”有效
在与抗药细菌的持久的进化战争过程中,由于由科罗拉多大学研究人员开发的适用性、光激活纳米理疗,人类可能很快就会有提升。
抗药性细菌是指沙门氏菌、大肠杆菌和葡萄球菌等,在美国每年约200万人感染,并有至少23000人死亡。由于细菌对常用青霉素等抗生素的迅速适应和发展能力,阻止这些所谓的“超级细菌”的努力一直落后。
然而,科罗拉多大学波尔德分校的最新研究表明,这个全球性的巨大问题的解决方案可能是认为很小——非常小。
在发表在《自然材料》杂志上的研究结果,化学与生物工程系和BioFrontiers研究所的研究人员将新光驱动治疗纳米粒子描述为“量子点”。量子点比人类头发细20,000倍,像微型半导体中使用的消费电子产品,在实验室培养阶段,其成功杀死了92%的抗药细菌细胞。
“通过使这些半导体缩减到纳米尺度,在只有感染目标细胞环境中,我们能够创建具有高度针对性的相互作用,”科罗拉多大学波尔德分校的化学与生物工程系助理教授、该研究的资深作者Prashant Nagpal说。
先前的研究表明,金属纳米粒子——由金银及其他金属创建——可以有效地对抗抗生素感染,但也可以肆意破坏周围的细胞。
然而,由于光激发特点,量子点可以根据特定的感染体调整。无光时,量子点未被激活,当暴露在光中时,量子点激活,这使研究人员可通过修改波长改变和杀死感染细胞。
“同时我们也可以指望这些超级细菌适应和对抗治疗,我们可以快速调整这些量子点来想出新疗法,因此在这个进化过程中可以迅速反击,”Nagpal说。
这个创新的特异性可能有助于减少或消除其他治疗方法的潜在副作用,以及为未来发展提供前进道路和临床试验。
“抗生素不仅是细菌感染、也是艾滋病毒和癌症的基线治疗,”科罗拉多大学波尔德分校的化学与生物工程系助理教授该研究的资深作者Anushree Chatterjee说。“未能开发 抗药菌株的有效治疗不是一个选择,这就是这项技术接近解决的。”
Nagpal和Chatterjee是PRAANBiosciences Inc的创始人,PRAANBiosciences Inc是一个博尔德科罗拉多州启动的可以使用一个单分子、技术的遗传资料、可能有助于病菌病毒的诊断和治疗。作者在新量子点技术申请了一项专利。
新材料在线编译整理——翻译:范红娜 校正:摩天轮
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