近日,国科大杭州高等研究院环境学院王亚韡教授工作室在应对耐药菌健康风险方面取得新进展,成果以“Chiral Nanoclusters as Alternative Therapeutic Strategies to Confront the Health Threat from Antibiotic-Resistant Pathogens”为题发表于ACS Nano。
细菌的抗药性是细菌进化选择的结果,抗生素的滥用加剧了细菌耐药性的产生。细菌耐药性已成为全球性关注的问题,耐药细菌所致感染已构成当下全球抗感染治疗的新挑战,是当今人类健康的主要威胁。纳米技术的发展与引入为解决这一问题提供了新的策略。纳米银因其广谱抗菌性被认为是较理想的抗菌剂,也有研究表明了纳米银在抗菌性方面的应用潜力。然而,已有研究显示细菌对纳米银也容易快速产生耐药性,制约了纳米银抗菌剂的潜在应用。如何有效克服细菌对纳米银的耐药性成为亟需解决的难题。
本研究通过将手性特征引入到银纳米簇,成功制备了左旋、右旋和消旋3种银纳米簇,发现银纳米簇对绿脓杆菌展现出较好的抗菌性,但细菌对消旋银纳米簇在短期(9代)内即表现出可遗传耐药性,而左旋银纳米簇即使在40代也未诱导细菌产生耐药性。此外,相较于右旋银纳米簇,左旋银纳米簇具有更好的生物相容性,对几种典型细胞均未表现出毒性效应。基于此,左旋银纳米簇被作为左氧氟沙星替代品用于治疗小鼠伤口感染,成功治愈了小鼠的感染伤口。
图1. 相较于消旋或右旋银纳米簇,左旋银纳米簇具有灭菌效率高、生物相容性好且未表现出耐药性的特点,成功治愈小鼠的感染伤口
环境学院王亚韡教授工作室2021级硕士研究生王喆和2022级硕士研究生田艺瑾为该论文并列第一作者,通讯作者为李灵香玉副教授和王亚韡教授。
该工作得到了浙江省重点研发计划、国家自然科学基金、浙江省自然科学基金等项目的支持。
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c13044