【摘 要】
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抗生素药物能有效地治愈细菌感染,但细菌频发多药耐药性和形成细菌生物膜使抗生素治疗失效。其中,生物膜内的细菌对抗生素展现出更高的耐受性,其在适当的时机会恢复为悬浮状
【机 构】
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生物无机与合成化学教育部重点实验室中山大学化学学院;
【基金项目】
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国家自然科学基金(21671203,21877131);广东省自然科学基金(2019A1515011156);教育部“创新团队发展计划”(IRT-17R111)、等项目的资助和大力支持
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抗生素药物能有效地治愈细菌感染,但细菌频发多药耐药性和形成细菌生物膜使抗生素治疗失效。其中,生物膜内的细菌对抗生素展现出更高的耐受性,其在适当的时机会恢复为悬浮状态使组织反复感染。常规抗菌药物需要1000倍以上的剂量才能治疗生物膜,却使细菌易产生耐药性。因此,开发新的治疗策略来对抗细菌生物膜形成具有重要意义。光动力疗法(photodynamicstherapy,PDT)是通过光敏剂在光照射后产生活性氧化物(reactiveoxygen species,ROS)抑制细菌的生长。通过设计功能化的光敏剂,增强其对细菌生物膜的结合能力,从而提高光敏剂的利用率和效率。实验表明,通过对光敏剂修饰硼酸根的,利用"硼酸-二醇"的作用键,可提高光敏剂对生物膜多糖物质的粘附。同时,在光催化的条件下,硼酸根可被ROS氧化为酚羟基2,亚硝胺在此过程中捕获电子,释放一氧化氮(NO)。NO通过c-di-GMP信号转导通路诱导生物膜消除,而恢复悬浮状态下的细菌则暴露于光敏剂所产生的ROS被清除。本研究利用PDT联合NO控释的手段,可实现在低剂量的ROS实现消除生物膜,为光动力疗法治疗细菌生物膜提供了新思路。
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