據(jù)相關(guān)報道,IBM納米醫(yī)學(xué)研究人員和新加坡生物工程與納米科技研究院合作,將回收的廢棄塑料瓶轉(zhuǎn)變成無毒且生物可相容的高效抗真菌納米纖維,可治療耐藥真菌感染和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)等細菌感染。該項研究成果刊登在12月9日的《自然·通信》上。
全球每年都有超過10億人受真菌感染,嚴(yán)重程度從局部皮膚感染(如足癬)到威脅生命的真菌血液感染;颊咴诮邮芸股刂委煏r,免疫系統(tǒng)會受到損害。目前迫切需要開發(fā)高效和針對具體疾病的抗真菌劑,以減輕日益嚴(yán)重的耐藥性問題。傳統(tǒng)的抗真菌治療需要進入細胞內(nèi)攻擊感染,但很難瞄準(zhǔn)和穿透真菌膜壁。此外,由于真菌代謝類似于哺乳動物細胞,現(xiàn)有的藥物還不能區(qū)分健康和受感染細胞。
基于這個認(rèn)識,IBM的科學(xué)家利用一種有機催化過程,促進由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)制成的普通塑料材料的轉(zhuǎn)化,在該過程中產(chǎn)生了抗真菌劑的全新分子。這些新的抗真菌劑通過一個氫鍵粘結(jié)法自行組裝,像分子尼龍搭扣互相粘連,以類聚合物狀的方式形成納米纖維,從而表現(xiàn)出活躍的抗真菌效果。這種新穎的納米纖維帶正電荷,并且可以選擇性地靶向和附加到只基于靜電相互作用的帶負(fù)電的真菌膜。然后,它通過分解和破壞真菌細胞膜壁,阻止其不斷攻擊。
研究人員還通過計算機模擬研究,預(yù)測出修改其結(jié)構(gòu)可產(chǎn)生理想的治療效果。這種納米纖維的最小抑菌濃度(MIC)可以達到抑制可見真菌生長的最低濃度,并表現(xiàn)出對多種類型的真菌感染強有力的抗真菌活性。進一步的試驗證明,這種抗真菌納米纖維可根除超過99.9%的白色念珠菌。研究人員說:“這些分子自我組裝成納米纖維后,能瞄準(zhǔn)真菌膜及其隨后的裂解,從而在低濃度下摧毀真菌!
研究結(jié)果還表明,這種抗真菌納米纖維在一次性治療后,可有效分散真菌生物膜,卻不傷及周圍的健康細胞。