上海交大團隊構建“超級炸彈”定點清除胞內菌,為對抗耐藥菌提供新工具( 二 )


其次 , 基于前期研究 , 課題組決定選用鎵離子對細菌的鐵代謝進行干擾 , 讓抗生素的殺傷效力得以提高 , 研制對抗持留菌的“超級炸彈” 。 為此 , 楊盛兵和黃凱把硝酸鎵作為前驅體 , 這是一種臨床上用于治療高血鈣的藥物 , 并通過大量實驗制備出了納米級含鎵金屬有機框架(GaMOF)材料 , 證明其可負載并釋放常見抗生素 。 據實驗結果 , 合成的GaMOF擁有高達1299.53m2g?1的比表面積和≈100nm的顆粒尺寸 。
上海交大團隊構建“超級炸彈”定點清除胞內菌,為對抗耐藥菌提供新工具
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圖丨納米GaMOF的表征(來源:AdvancedFunctionalMaterials)
最后 , 通過在體外和動物體內對納米藥物抗菌性能的研究 , 該團隊發現納米“炸彈”確實能提高抗生素對生物膜和細胞內持留菌的殺傷效果 。 并且 , 生物安全性良好 。
上海交大團隊構建“超級炸彈”定點清除胞內菌,為對抗耐藥菌提供新工具
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(來源:AdvancedFunctionalMaterials)
該成果主要有以下兩方面的應用 。
第一 , 預防和治療植入物感染 。 含鎵金屬有機框架材料可成為臨床上對抗各種類型植入物感染和抗生素耐藥的“超級武器” , 可應用于骨科、口腔科、泌尿外科等領域 。
第二 , 作為其它藥物的載體 。 該團隊在本次研究的前期階段發現 , 鎵金屬有機框架材料表面富含羧基 , 具有良好的水溶性 , 靜脈注射荷瘤小鼠后 , 材料可以迅速在腫瘤部位富集 。 因為鎵也具有抗腫瘤效應 , 所以含鎵納米材料有望在腫瘤治療領域也得到應用 。
上海交大團隊構建“超級炸彈”定點清除胞內菌,為對抗耐藥菌提供新工具】據湯亭亭介紹 , 目前 , 他所帶領的團隊已經基于鎵元素的抗菌效應 , 開發了一系列含鎵抗菌材料 。 未來 , 該團隊將以該成果孵化為工作重點 , 推動其從實驗室樣品到臨床治療產品的進程 。
據悉 , 湯亭亭團隊深耕抗菌機制和抗菌材料研究已有十余年 , 主要研究成果體現在殼聚糖季銨鹽抗菌材料的研究和含鎵新型抗菌材料的研發與評價 。
目前 , 他們已申請多項國家發明專利 , 其中有5項抗菌材料的發明專利已獲得授權 , 產品主要包括3D打印的人工骨支架、皮膚敷料、金屬表面涂層、納米抗菌材料等 。
該團隊希望與更多志同道合的伙伴合作 , 共同推進抗菌產品的開發和臨床應用 。
參考資料:
1.K.Huang,J.Wang,Q.Zhang , K.Yuan.etal.Sub150nmNanoscaleGalliumBasedMetal–OrganicFrameworksArmoredAntibioticsasSuperPenetratingBombsforEradicatingPersistentBacteria.AdvancedFunctionalMaterials(2022).https://doi.org/10.1002/adfm.202204906返回搜狐 , 查看更多
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