【摘 要】
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抗生素的滥用导致多药耐药菌泛滥成灾,耐药菌对人类生命的威胁是一个全球性的健康问题。采用新技术和新策略研发新型抗菌剂是面对这一问题的大势所趋,也是世界医疗卫生领域的热点课题。“惰性”贵金属金由于其在纳米尺度独特的物理化学性质,引起了科研人员的广泛关注.有大量文献报道了金纳米材料在抗菌领域的应用。非抗生素小分子(4,6-Diamino-2-pyrimidinethiol,DAPT)修饰的金纳米颗粒自问
【基金项目】
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深圳基础研究项目(JCYJ20170818144006925); 国自然项目(81701789); 中国深圳南山区科研计划(2017001); 广东省医学研究基金(A2018154);
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抗生素的滥用导致多药耐药菌泛滥成灾,耐药菌对人类生命的威胁是一个全球性的健康问题。采用新技术和新策略研发新型抗菌剂是面对这一问题的大势所趋,也是世界医疗卫生领域的热点课题。“惰性”贵金属金由于其在纳米尺度独特的物理化学性质,引起了科研人员的广泛关注.有大量文献报道了金纳米材料在抗菌领域的应用。非抗生素小分子(4,6-Diamino-2-pyrimidinethiol,DAPT)修饰的金纳米颗粒自问世以来,表现出成为商业化抗生素的巨大潜力,但是现有颗粒狭窄的抗菌谱和较差生物相容性成为其在临床广泛应用的一大阻碍。蛋白质是生命活动的主要承担者,能够影响颗粒的生长合成和与生物环境的相互作用。通过简单地改变表面修饰,可以发掘具有出色抗菌活性和良好生物相容性的金纳米颗粒作为抗菌剂。本文发现DAPT和蛋白质共同修饰的金纳米颗粒,具有良好的广谱抗菌能力,能够对抗多药耐药菌。我们合成多种形貌均匀的金纳米颗粒,并对其抗菌活性、生物安全性和杀菌机理进行深入研究。具体研究内容如下:1.通过一步法合成具有不同表面修饰的金纳米颗粒,并测试其抗菌活性。其中,蛋白质和DAPT对金纳米颗粒的共同修饰起到扩展抗菌谱的作用。牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)和DAPT共同修饰的金纳米颗粒(AuDAPTBSA)表现出最优异的稳定性和抗菌活性,成为我们研究的主要研究对象并得到一系列的表征。2.对颗粒的体外抗菌活性进行全面评价。与只对革兰氏阴性菌有抗菌活性的AuDAPT相比,AuDAPTBSA具有更低的最低抑菌浓度,对革兰氏阴性菌表现出更好的抗菌效果,并能够广泛作用于革兰氏阳性菌。同时,AuDAPTBSA对临床分离的多重耐药的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌表现出良好的抗菌活性,且在长期使用的过程中不易诱导细菌产生耐药性,并能够显著降低铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌形成的生物膜的生物量。3.从离子、活性氧水平、细胞膜等方面研究颗粒的抗菌机制。实验表明AuDAPTBSA能够影响细菌细胞膜的通透性,进而破坏细菌结构,使细胞膜出现破损消融现象,达到造成细菌死亡的目的。4.评价AuDAPTBSA在体外和体内的生物安全性。高浓度的颗粒对细胞增殖也没有影响;小鼠经颗粒处理后,血液检测指标正常。AuDAPTBSA在体外和体内都表现出的良好的生物安全。建立小鼠皮下耐药菌感染模型,通过对伤口的观察和病理切片的分析,AuDAPTBSA可以有效的治疗感染小鼠,促进伤口的愈合。我们的发现为扩展基于纳米材料的抗菌剂提供了一种新的思路,为新型抗菌剂的研发提供了更多可能。
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