【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】細(xì)菌抗藥性的出現(xiàn)與擴(kuò)散嚴(yán)重威脅公共衛(wèi)生安全。應(yīng)對這一挑戰(zhàn)亟需開發(fā)新型抗菌物和抗菌療法。窄譜抗菌物/療法可特異性地識別并清除目標(biāo)病菌，從而減少對宿主共生菌群的脫靶干擾、并降低對細(xì)菌的抗藥性進(jìn)化壓力。但是，由于區(qū)分病菌與益生菌的固有難度以及制藥公司對窄譜抗菌缺乏投資熱情，窄譜抗菌物/療法的發(fā)展一直處于極度遲滯狀態(tài)。針對這一問題，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)副教授陽麗華課題組提出賦予現(xiàn)有的廣譜抗菌物/療法以辨別目標(biāo)細(xì)菌的能力，從而將其轉(zhuǎn)變成一種窄譜抗菌物/療法。
 

 

　　光動力療法利用光動力敏化劑響應(yīng)光照所原位生成的活性氧物質(zhì)(ROS)來清除目標(biāo)細(xì)胞。然而，“成也蕭何、敗也蕭何”。一方面，由于ROS能夠同時破壞多種對細(xì)胞正常功能的細(xì)胞物質(zhì)，光動力療法能清除抗藥性細(xì)菌、且同時能延緩細(xì)菌獲得抗藥性。另一方面，由于ROS能對所經(jīng)之處的細(xì)胞不加選擇地加以清除，光動力治療常規(guī)而言就是一種廣譜抗菌療法。
 

　　近期，陽麗華課題組首度發(fā)現(xiàn)，當(dāng)把表面帶負(fù)電荷的納米球與細(xì)菌混合在一起時，納米球會選擇性吸附到球菌表面、卻不吸附到桿菌表面，而且這種基于細(xì)菌形貌選擇的識別機制受熵增驅(qū)動、且普適于組成和表面化學(xué)不同的多種納米球。基于這種物理識別機制以及ROS極度有限的有效活性半徑(不足200 nm)(圖1上)，研究人員猜想如果納米球具有光動力效應(yīng)，那么就可能在光照下高效清除球菌、卻不干擾桿菌(圖1中和底)。這一猜想得到了采用不同光動力納米球和多種細(xì)菌所做抗菌實驗的證實。相關(guān)研究成果以Selective Entropy Gain-Driven Adsorption of Nanospheres onto Spherical Bacteria Endows Photodynamic Treatment with Narrow-Spectrum Activity 為題發(fā)表在期刊The Journal of Physical Chemistry Letters上。這項工作不僅揭示了細(xì)菌形貌在相似電荷納米球/細(xì)菌相互作用中的關(guān)鍵作用，還有望為過敏性皮炎等由于球菌在桿菌主導(dǎo)健康共生菌群的微環(huán)境中過度繁殖所引起的疾病提供一種新療法。
 

　　該項研究得到國家自然科學(xué)基金委的資助和國家同步輻射實驗室的支持。陽麗華為論文的通訊作者，碩士研究生楊彬倩為論文第一作者。