科研成果

联合抗菌新策略:纳米银修饰的聚合物胶束联合姜黄素用于增强抗菌活性

    近年来,多药耐药性细菌的迅速出现已成为一个日益严重的全球性问题,它已被世界卫生组织认定为对人类生命健康的三大威胁之一。因此,目前迫切需要开发安全、高效且不会诱发细菌产生耐药性的新型抗菌剂。为此,人们广泛研究了各种各样的抗菌材料,如抗菌肽、阳离子聚合物、碳基纳米材料、聚合物和无机纳米粒子等,期望提高抗菌性能。然而,对于临床上许多复杂的细菌感染症状,单一疗法已越来越难以完全应对。例如,医生经常会使用两种或多种抗生素来增强对结核分支杆菌患者的治疗效果。因此,开发新型高效的联合疗法正成为治疗细菌感染疾病的关键。

图1. 纳米银修饰的聚合物胶束负载姜黄素联合抗菌示意图

    近日,我所核医学应用研究室团队与南开大学的史林启教授课题组合作,设计合成了生物可降解的两亲性嵌段共聚物聚天冬氨酸-b-聚环己内酯(PAsp-b-PCL),通过多级自组装策略制备得到了表面修饰纳米银同时内部包载姜黄素的聚合物胶束。其中,纳米银被广泛应用于消费品和医疗器械中,它可以增加细菌细胞膜的通透性,从而渗透到细菌的细胞质中,使其蛋白质失活并造成DNA损伤,最终导致细菌死亡。而姜黄素是一种从姜科多年生草本植物姜黄的根茎中提取的一种天然多酚类化合物,具有如抗癌、抗HIV、抗氧化和抗菌等广泛的生物活性,因此作为高效、无毒且廉价的天然药物被广泛应用于生物医学研究领域。利用PAsp-b-PCL自组装形成的聚合物胶束不仅能够阻止纳米银自身的聚集,而且可以提高疏水性小分子姜黄素的水溶性和生物利用率,同时胶束的PCL内核能够被细菌分泌的脂肪酶降解而快速释姜黄素,从而实现联合抗菌的目的。另外,该聚合物胶束表现出良好的细胞相容性和较低的溶血性,为临床应用提供了有力的保障。该研究为细菌感染的联合治疗策略的合理设计提供了新的思路。

    相关成果发表在杂志ACS Appl. Mater. Interfaces (2017, 9, 16880−16889)上,该论文第一作者为黄帆博士,通讯作者为刘鉴峰研究员、史林启教授和刘金剑副研究员。

 

 

 

 

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