打破细菌屏障 改善慢性伤口感染治疗的新策略

打破细菌屏障改善慢性伤口感染治疗的新策略莎拉-罗-康伦（SarahRowe-Conlon）博士资料来源：联合国大学微生物学与免疫学系为了保护自己免受人体免疫系统和其他潜在威胁的侵袭，金黄色葡萄球菌可以聚集在一起，形成一个被称为生物膜的滑溜溜黏糊糊的防护罩。生物膜屏障非常厚，无论是免疫细胞还是抗生素都无法穿透并中和有害细菌。北卡罗来纳大学医学院和北卡罗来纳-北卡罗来纳州立大学生物医学工程联合系的研究人员开发出一种新方法，将棕榈油酸、庆大霉素和无创超声波结合在一起，帮助改善被金黄色葡萄球菌感染的慢性伤口的药物输送。利用他们的新策略，研究人员能够将糖尿病小鼠伤口中具有挑战性的MRSA感染降低94%。他们能够完全消毒几只小鼠的伤口，其余小鼠的细菌负担也明显减少。他们的研究结果发表在《细胞化学生物学》上。资深作者、微生物学与免疫学系研究副教授莎拉-罗-康伦（SarahRowe-Conlon）博士说："如果慢性伤口中的细菌没有被完全清除，病人就会面临感染复发或继发感染的高风险。这种治疗策略有可能改善疗效，减少患者慢性伤口感染的复发。我们对将其转化为临床治疗的潜力感到兴奋，而这正是我们现在正在探索的。"生物膜是多种抗生素的物理屏障。UNC-NCSU生物医学工程联合系研究助理教授VirginiePapadopoulou博士很想知道，非侵入性空化增强超声波是否能产生足够的搅动，在生物膜中形成开放空间，以促进药物输送。保罗-戴顿博士资料来源：UNC-NCSU生物医学工程联合系可被超声激活的液滴被称为相变造影剂（PCCA），可局部涂抹在伤口上。超声波换能器聚焦在伤口上并打开，使液滴内的液体膨胀，变成充满气体的微小气泡，然后迅速移动。这些微气泡的摆动搅动生物膜，既能机械地破坏生物膜，又能增加液体流动。最终，生物膜的破坏和药物在生物膜中渗透力的增加相结合，使药物能够进入生物膜并高效杀死细菌。"微气泡和相变造影剂充当了超声波能量的局部放大器，使我们能够精确瞄准伤口和身体部位，达到标准超声波无法达到的治疗效果。"生物医学工程系杰出教授兼系主任戴顿说。"我们希望能够利用类似的技术，将化疗药物局部输送到顽固的肿瘤中，或将新的遗传物质驱动到受损的细胞中。"封面图展示了超声波介导的药物输送到生物膜感染的伤口中。图片来源：EllaMarushchenko当细菌细胞被困在生物膜内时，它们几乎无法获得养分和氧气。为了节省资源和能量，它们会进入休眠或睡眠状态。这种状态下的细菌被称为持久细胞，对抗生素具有极强的抗药性。研究人员选择了庆大霉素，这种外用抗生素通常对金黄色葡萄球菌无效，因为金黄色葡萄球菌普遍具有抗药性，而且对顽固细胞的活性很差。研究人员还在模型中引入了一种新型抗生素佐剂--棕榈油酸。棕榈油酸是一种不饱和脂肪酸，是人体的天然产物，具有很强的抗菌特性。作者发现，棕榈油酸有助于抗生素成功进入金黄色葡萄球菌细胞，并能杀死顽固细胞和逆转抗生素耐药性。研究小组对这种新的局部非侵入性方法的前景充满希望，因为它可以为科学家和医生提供更多对抗抗生素耐药性的工具，并减轻口服抗生素的严重不良反应。罗-康伦说："口服或静脉注射等全身性抗生素效果很好，但往往存在很大的风险，如毒性、肠道微生物菌群消失和艰难梭菌感染。利用这种系统，我们能够使外用药物发挥作用，它们可以以非常高的浓度应用于感染部位，而不会产生与全身给药相关的风险。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1373455.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1373455.htm

科学家发明了一种纳米级超薄细菌清除材料 可杀死99%以上的细菌

科学家发明了一种纳米级超薄细菌清除材料可杀死99%以上的细菌皇家墨尔本理工大学共同首席研究员苏梅特-瓦利亚教授说，这项研究显示了他们的创新是如何提供快速抗菌作用的，然后在感染威胁消除后自我分解。皇家墨尔本理工大学工程学院的Walia说："我们的创新之妙在于，它不是简单的涂层--它实际上可以集成到设备的普通材料、塑料和凝胶中，使其具有抗菌性。"皇家墨尔本理工大学领导的一项研究显示，在用于制造伤口敷料和植入物（如棉花和钛等）的表面以纳米级薄层涂抹黑磷，或将其融入医疗器械所用的塑料中，黑磷都能有效杀死微生物。黑磷是磷--一种天然存在于许多食物中的矿物质--的最稳定形式，以超薄的形式存在，在氧气的作用下很容易降解，是杀死微生物的理想物质。"纳米材料分解时，其表面会与大气发生反应，产生所谓的活性氧。"Walia说："这些物种最终有助于撕裂细菌细胞，我们的抗菌纳米技术迅速消灭了99%以上的细菌细胞，大大超过了目前治疗感染的普通疗法"。新研究测试了纳米黑磷薄片对五种常见细菌菌株的有效性，包括大肠杆菌和耐药性金黄色葡萄球菌。对抗超级细菌的全球战争来自皇家墨尔本理工大学的联合首席研究员亚伦-埃尔本（AaronElbourne）博士说，全世界的医护人员都迫切需要新的治疗方法来克服抗生素耐药性问题。皇家墨尔本理工大学科学学院高级研究员埃尔本说："超级细菌--对抗生素具有抗药性的病原体--造成了巨大的健康负担，随着抗药性的增加，我们治疗这些感染的能力变得越来越具有挑战性。如果我们能让我们的发明在临床中成为商业现实，全球的这些超级细菌就不会知道它们受到了什么打击。"来自南澳大学的首席研究员兹拉特科-科佩茨基（ZlatkoKopecki）博士和他的团队进行了临床前试验，结果表明每天局部使用黑磷纳米片可以显著减少感染。Kopecki博士说："这种治疗方法在根除伤口感染方面与环丙沙星抗生素不相上下，并能加速伤口愈合，七天内伤口闭合80%，这令人振奋。"科佩奇博士也是第7频道儿童研究基金会儿童伤口感染研究员，他说抗生素治疗方法正变得越来越少。他说："我们迫切需要开发新的非抗生素替代方法来治疗和控制伤口感染。黑磷似乎击中了要害，我们期待着看到这项研究转化为慢性伤口的临床治疗。"该团队希望与潜在的行业合作伙伴合作，共同开发该技术并制作原型。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383961.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1383961.htm

临床试验显示益生菌可以预防危险的耐药超级细菌感染

临床试验显示益生菌可以预防危险的耐药超级细菌感染金黄色葡萄球菌可以在许多人的鼻子、肠道和皮肤上找到，而且在大多数情况下它在那里是无害的。但是，如果它进入伤口、血液、肺部或其他不应该出现的地方，它就会引起严重的感染。更糟糕的是，它对抗生素的耐药性越来越强，其中一种特别危险的形式叫做耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）或"金色葡萄球菌"成为一种常见的医院获得性感染。减少体内的无害菌群被认为是减少严重感染风险的一种方式，但使用抗生素这样做并不理想，因为它可能会助长进一步的抗药性，也会消灭肠道内的好细菌。在这项新的研究中，美国国家过敏和传染病研究所（NIAID）的研究人员调查了使用益生菌代替。在之前的研究中，该团队发现另一种名为枯草芽孢杆菌的细菌产生的某些分子干扰了金黄色葡萄球菌的感应系统，从而阻止后者的生长。枯草芽孢杆菌已经作为人类益生菌使用。在新的临床试验中，115名自然承载金黄色葡萄球菌菌落的参与者每天被给予枯草杆菌或安慰剂，为期30天。之后，研究人员评估了他们鼻子和肠道中的细菌水平，并将其与试验开始时的水平进行比较。结果发现那些接受益生菌的人看到他们肠道中的金黄色葡萄球菌数量减少了96.8%，鼻子中的金黄色葡萄球菌数量减少了65.4%。同时，在对照组中没有发现任何变化。"我们使用的益生菌并没有'杀死'金黄色葡萄球菌，但它特别强烈地削弱了其定植能力，"试验的首席研究员迈克尔-奥托博士说。"我们认为我们可以针对'坏的'金黄色葡萄球菌，同时使微生物群的组成保持不变"。该团队说，该技术可能是对金黄色葡萄球菌感染风险较高的人的一种有效预防治疗。由于枯草杆菌已经被广泛用作益生菌，因此长期使用它比抗生素要安全得多。研究人员正计划用另一项试验来跟进，在更长的时间内测试更多的人。该研究发表在《柳叶刀微生物》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1339759.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1339759.htm

等离子技术将蓝绿藻转化为可愈合伤口的生物活性涂层

等离子技术将蓝绿藻转化为可愈合伤口的生物活性涂层等离子体是由过热的气体形成的，过热的气体会将电子从原子中剥离，从而产生带正电荷的离子和带负电荷的电子。大气压等离子体喷射器（APPJ）利用惰性气体/分子气体混合物通过强大的电弧放电，在环境压力下进行等离子体放电。南澳大利亚弗林德斯大学的研究人员利用氩气APPJ将蓝绿微藻转化为超薄生物活性涂层，这种涂层可添加到医用敷料中，起到杀灭细菌、消炎和促进伤口愈合的作用。该研究的通讯作者之一ViKhanhTruong说："我们正在使用等离子涂层技术将任何类型的生物质--在本例中是最大螺旋藻--转化为可持续的高端涂层。利用我们的技术，我们可以将生物质转化为伤口敷料涂层。"蓝绿微藻S.maxima的提取物通常被用作膳食补充剂。这种单细胞生物拥有简单的生殖系统，能产生生物质，其中含有生物活性化合物，具有强大的抗氧化和抗菌特性，可帮助伤口愈合。然而，微藻厚厚的细胞壁对提取这些宝贵的化合物构成了巨大的障碍。这就是APPJ的用武之地。研究人员利用这项技术选择性地打破了微藻的厚壁，从而实现了重大转变。S.maxima失去了原生结构，完全解体，随后重新形成超薄薄膜。一步法氩气APPJ工艺将S.maxima生物质转化为超薄生物活性涂层及其应用示意图Phametal.评估发现，经氩气APPJ处理的S.maxima对铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌的抗菌活性很高，细胞死亡率分别为93%和73%，并能抑制生物膜的形成。生物膜内的细菌对抗生素的耐药性更强。除了具有生物相容性外，S.maxima涂层还具有消炎特性。使用这种涂层后，研究人员用伤口划痕法测定的伤口在两天内就完全闭合了。研究人员说，这种新型技术有望成为一种伤口治疗方法，包括慢性伤口的治疗，尤其是在抗生素耐药性增加的情况下。这项研究的另一位通讯作者克拉西米尔-瓦西列夫（KrasimirVasilev）说："这种新型等离子体促进下游处理技术可以改善生物质中有用化合物的提取和纯化，而无需使用有害溶剂和投入大量能源。"我们目前正在探索这一独特技术的商业化途径。目前，还没有一种商用伤口敷料能同时抗感染、保护伤口、有效调节炎症和促进伤口愈合。"该研究发表在《Small》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1389083.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1389083.htm

充满细菌的"活敷料"有助于愈合慢性伤口

充满细菌的"活敷料"有助于愈合慢性伤口当糖尿病皮肤溃疡或其他慢性伤口受到感染时，其中的问题细菌会形成一层粘液，称为生物膜。这层薄膜能在很大程度上保护微生物免受抗生素或消毒剂的抗菌作用。麻省理工学院和瑞士Empa研究所的科学家们正在寻找一种能在伤口处破坏这些生物膜的方法，他们将目光投向了一种名为Bio-K+的现有产品。该产品主要作为肠道健康补充剂销售，含有三种乳酸杆菌益生菌。科学家们将Bio-K+添加到一种名为Aquacel的市售水凝胶伤口敷料中，然后将增强型敷料涂抹在铜绿假单胞菌（伤口感染的罪魁祸首之一）产生的生物膜培养物上。由于敷料中的乳酸菌产生乳酸，导致生物膜的pH值下降到酸性水平，从而破坏了生物膜。敷料使用前（左）和使用后慢性伤口部位的铜绿假单胞菌图/Empa研究人员在铜绿假单胞菌生物膜生长的人体皮肤样本小伤口上使用了这种敷料后发现，99.999%的病原体被杀死，同时不伤害任何皮肤细胞。此外，益生菌还能促进成纤维细胞--一种有助于结缔组织形成的细胞迁移到伤口中。Empa的任群博士领导的这项研究的论文最近发表在《微生物与感染》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1394273.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1394273.htm

内溶酶 - 细菌对抗生素耐药问题的解决方案？

内溶酶-细菌对抗生素耐药问题的解决方案？虽然金黄色葡萄球菌是人类微生物群的一个正常部分，但它也能引起一系列的感染，从轻微的皮肤感染到危及生命的疾病，如肺炎和血流感染。这种细菌以其发展抗生素耐药性的能力而闻名，使其成为医疗保健环境中的一个重要问题。然而，随着越来越多的葡萄球菌对抗生素产生耐药性，人们越来越担心。这种菌株通常被称为多重耐药金黄色葡萄球菌或MRSA，可导致难以控制和治疗的感染。“抗生素耐药性是一个日益严重的问题，尤其是在全球范围内。当这种相对简单的感染突然无法用抗生素治疗时，情况可能会变得严重，有时甚至危及生命，”哥本哈根大学LEO基金会皮肤免疫学研究中心的NielsØdum教授说。因此，全世界都在投入大量资源来对抗金黄色葡萄球菌感染的抗生素耐药性，一项针对皮肤淋巴瘤患者的新研究取得了积极成果。一种称为细胞内溶酶的新物质已被证明能够杀死耐药和非耐药金黄色葡萄球菌。这一发现对免疫系统较弱的患者来说是个好消息，金黄色葡萄球菌感染对他们来说可能会很严重，最坏的情况下甚至会致命。但它也增加了我们对其他治疗形式的了解。“对于患有重病的人，例如皮肤淋巴瘤、葡萄球菌可能是一个巨大的、有时无法解决的问题，因为许多人感染了一种对抗生素有耐药性的金黄色葡萄球菌，”NielsØdum说并补充道：“这就是为什么我们小心翼翼地不给每个人都使用抗生素，因为我们不想面对更具耐药性的细菌。因此，重要的是我们要找到新的方法来治疗——尤其是预防——这些感染。”一种新物质可能是答案在一些患者中，金黄色葡萄球菌会导致癌症恶化。尽管抗生素在某些情况下似乎有效，但它并非没有问题。“我们可以看出，给严重感染的患者服用高剂量的抗生素可以改善他们的健康、皮肤和癌症症状。但是一旦我们停止给他们服用抗生素，症状和葡萄球菌就会迅速复发。患者会经历许多不良反应，有些人可能会感染耐药菌，”NielsØdum说。因此，治疗金黄色葡萄球菌可能很棘手。在最坏的情况下，癌症患者可能死于医生无法治疗的感染。这就是细胞内溶酶发挥作用的地方，因为这种新物质可能是解决耐甲氧西林金黄色葡萄球菌等抗生素耐药性的一部分。“这种特殊的细胞内溶素是一种全新的人工产生的酶，经过多次改进并设计为一种新药，”该研究的第一作者、博士后EmilPallesen解释说。“这种酶的伟大之处在于它被设计用来穿透金黄色葡萄球菌的壁。这使它能够瞄准并杀死有害的葡萄球菌，而不会伤害无害的皮肤细菌。”这就是研究人员决定测试新物质的原因；他们希望它能够杀死耐药和非耐药葡萄球菌。“我们一直在从患者的皮肤样本上测试这种物质，它似乎确实可以杀死患者的金黄色葡萄球菌。内溶素不关心细菌是否对抗生素有耐药性，因为它的作用方式与抗生素不同，”NielsØdum表示：“真正的好消息是，我们的实验室测试表明细胞内溶素不仅能根除金黄色葡萄球菌，还能根除金黄色葡萄球菌；它们还抑制了促进癌症生长的能力。”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1362875.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1362875.htm