科学家利用分子“钻头”杀死对抗生素产生耐药性的超级细菌

来源:cnBeta.COM    it人知识库   2019-12-13 12:58:05

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诸如药物之类的化学药品可能在一段时间内会有效,但最终个别细菌会随机变异一种防御的方法。这些幸运的少数细菌将是唯一能够抵抗抗生素攻击的细菌,这意味着它们将繁殖有益的突变并将其传播给后代。这些防御机制中的一些机制包括建立药物无法穿透的更坚固的细胞壁等。

但是,尽管细菌可能胜过化学攻击,但它们无助于防御自身的物理攻击。这类似于人类免疫系统如何抵抗致命的流感病毒感染,但无法阻止子弹。这就是莱斯大学詹姆斯·图尔实验室的最新研究背后的想法。

该团队已经开发出了形状类似于桨的机动分子,可以寻找靶细胞并将其自身附着于表面。一旦被光激活,它们每秒旋转多达三百万次,钻入细胞壁。如果那不能彻底杀死细菌,那么它为抗生素进入并发挥作用提供了一种途径。

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研究人员证明了该技术对肺炎克雷伯菌的有效性,克雷伯氏菌是一种引起肺炎或尿路感染的细菌。通过在菌落中添加少量的分子“钻头”,研究小组能够杀死多达17%的细菌。当与美罗培南抗生素一起使用时,有65%的细菌被杀死。经过更多的调整,这个数字最终提高到了惊人的94%。有趣的是,这些细菌已经对单独的美洛培南产生了抗药性,表明该技术可以帮助再次使用不再有效的现有抗生素。

该研究的首席研究员James Tour表示:“现在我们可以通过细胞壁获得药物。通过与分子‘钻头’结合使用,可以为无效的抗生素带来新的生命。”

由于该技术依赖于光作为触发,因此研究人员表示,以目前的形式,它对于治疗皮肤、伤口、植入物周围或易于接近的内部区域的感染将是最有用的。

“在皮肤上,在肺部或胃肠道中,只要我们可以引入光源,我们就可以攻击这些细菌,”Tour表示。“或者一个人可以让血液流过一个装有灯的外部盒子,然后流回体内杀死通过血液传播的细菌。”

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不过,这项技术不仅适用于细菌-正如该团队在2017年所证明的那样,这些分子“钻头”也可以在癌细胞上进行训练。在另一项新研究中,莱斯大学研究人员在胰腺癌细胞上对其进行了测试,结果令人鼓舞。较早的研究用紫外线激活它们,而新的研究使用可见光,对健康细胞的损害应该较小。

有关细菌的研究发表在《ACS Nano》杂志上,而与癌细胞相关的论文发表在《ACS Applied Materials Interfaces》杂志上。

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