中国农业科学院都市农业研究所食用菌设施栽培与健康产品创新团队开发了一种无抗生素、非侵入性且高效的纳米抗菌材料,能够有效清除生物被膜,并揭示了其在协同治疗细菌感染方面的作用机制。相关研究成果发表于《国际生物大分子》(International Journal of Biological Macromolecules)。
针对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)易形成生物被膜从而产生耐药性、持续性和反复性感染的现状,本研究构建了一种透明质酸酶(HAase)与pH双重响应、具备电荷反转特性的纳米制剂(HA@PCN-CLT),用于高效递送天然植物活性成分雷公藤红素(CLT)。该制剂在生理条件下保持稳定,而在含有HAase、pH为5.5的生物被膜微环境中,可发生电荷反转,实现深层渗透并酶解释放CLT。在超声波激活下,材料能产生大量活性氧(ROS),与CLT的药理活性协同作用,从而高效清除MRSA生物被膜。动物实验表明,HA@PCN-CLT在超声作用下不仅完全消除小鼠的细菌感染,还可通过促进血管生成和胶原沉积加速组织愈合,同时表现出优异的生物相容性和可忽略的毒性。该研究不仅首次实现了CLT针对耐药菌及其生物被膜的有效递送,更揭示了其与声动力疗法的协同抗菌机制,为高效治疗耐药菌及其生物被膜提供了一种创新的无抗生素策略。
该研究得到了四川省科技计划项目、中国农业科学院创新工程项目的支持。