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

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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

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新发现的多肽可治疗难以治愈的细菌感染

新发现的多肽可治疗难以治愈的细菌感染弗莱曼最近在《细胞报告-物理科学》(CellReportsPhysicalScience)上发表的一项研究表明,一种来自奶牛的抗菌肽有可能治疗肺炎克雷伯氏菌引起的不治之症。这种细菌通常存在于肠道中,通常是无害的。当它进入人体其他部位时,就会危害健康,并可能引起肺炎、尿路感染和伤口感染。高危人群包括老年人和有其他健康问题(如糖尿病、癌症、肾衰竭和肝病)的患者。然而,年轻人和没有其他健康问题的人也可能因细菌而感染尿道和伤口,而目前的抗生素无法治疗这些感染。美国疾病预防控制中心报告称,抗生素耐药细菌对全球健康的威胁日益严重。2019年的一项研究发现,当年全球有近500万人死于耐药性感染。这些死亡病例中有很大一部分是由肺炎克氏菌造成的,因为它在没有抗生素治疗的情况下死亡率高达50%。当这些细菌生活在生物膜中时,它们的抗药性会更强。生物膜是指微生物粘在一起,并嵌入一种保护性粘液中。最近的研究表明,60%-80%的感染与细菌生物膜有关,生物膜会增加细菌的耐药性。这就像细菌给自己穿上的外衣。她的研究正在探讨如何去除保护膜,使细菌暴露出来,从而被人体免疫系统或目前无法穿过生物膜的抗生素杀死。通过这项研究,弗莱曼发现了奶牛制造的肽如何能够快速杀死肺炎双球菌。中佛罗里达大学医学院伯内特生物医学科学学院的ReneeFleeman正在研究杀死高病毒细菌的药物。资料来源:中佛罗里达大学她确定肽与糖连接相互作用,使粘液保持完整。她将这一过程比作切割链式栅栏。一旦多条链条被切断,粘液结构的完整性就会受到破坏,肽就会进入并消灭不再受到保护的细菌。弗莱曼说:"我们的研究表明,聚脯氨酸肽可以在治疗后一小时内渗透并开始破坏粘液屏障。"这种肽还有另一个优势--一旦它突破了粘液保护屏障,测试表明它比作为治疗不治之症的最后手段的抗生素更能杀死细菌。肽通过在细菌的细胞膜上打洞杀死细菌,与其他从细胞内部抑制生长的抗生素相比,肽能迅速杀死细菌。这种肽还可用作外用疗法,用途广泛,尤其适用于军事领域,用于治疗野战中的开放性伤口。细菌每30分钟就会分裂一次,因此必须迅速采取行动。她下一阶段的研究将试图了解肽功效背后的生物学原理,以及与其他药物的组合是否有助于肽的应用。她的研究得到了美国国立卫生研究院为期三年的"独立之路"R00基金的资助,目前已进入第二年。她的研究最初是作为德克萨斯大学奥斯汀分校的K99奖项开始的,在2022年9月加入UCF之前,她曾在该校工作。弗莱曼说,对耐药性感染的研究必须继续下去,因为它们对健康构成如此大的威胁。她说:"据估计,到2050年,抗生素耐药细菌感染将成为人类死亡的头号原因。我们的工作重点是为这场后抗生素时代的战斗做好准备,在这场战斗中,我们认为理所当然的普通抗生素将不再有效,从而危及癌症治疗、器官移植以及任何依赖于有效抗生素疗法的现代医学进步。"编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1429522.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1429522.htm

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研究人员发现一种治疗超级细菌感染的潜在新方法

研究人员发现一种治疗超级细菌感染的潜在新方法这项研究由高威大学的JamesPO'Gara教授和MerveSZeden博士领导,最近发表在mBio杂志上。微生物学教授JamesO'Gara说。"这一发现很重要,因为它揭示了用青霉素类药物治疗MRSA感染的潜在新方法,而青霉素类药物仍然是最安全和最有效的抗生素。"照片显示MRSA生长在两个琼脂平板的表面,一个没有鸟苷(左),一个有鸟苷(右),在这些平板上浸泡了抗生素。抗生素盘周围的清除区表明MRSA被杀死。资料来源:高威大学抗生素耐药性(AMR)危机是对人类健康的最大威胁之一,像MRSA这样的超级细菌给全球医疗资源带来了巨大负担。高威大学的微生物学研究小组表明,当青霉素类抗生素与作为DNA构建块的嘌呤结合时,MRSA可以被更有效地被杀灭。高威大学的博士生AaronNolan和高威大学生物和化学科学学院的MerveSZeden博士资料来源:戈尔韦大学Zeden博士说:"嘌呤核苷、腺苷、黄嘌呤和鸟苷是糖版的DNA构件,我们的工作表明,它们干扰了细菌细胞中的信号系统,而这些信号系统是抗生素抗性所必需的。"由嘌呤衍生的药物已经被用于治疗一些病毒感染和应对癌症。亚伦-诺兰是高威大学的博士生,是该论文的共同第一作者。他说。"寻找使超级细菌对目前许可的抗生素重新敏感的新方法是解决AMR危机的努力的一个关键部分。我们的研究表明,嘌呤核苷有可能使MRSA对青霉素类抗生素重新敏感"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1343921.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1343921.htm

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无糖食品中的人工甜味剂被发现可以杀死耐抗生素的细菌

无糖食品中的人工甜味剂被发现可以杀死耐抗生素的细菌这些讨厌的细菌是近年来医务人员最恼火的一些问题。这些细菌是鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌,分别以引发肺炎和败血症而闻名。它们一直对抗生素有抗药性,使它们几乎无法治疗。这些耐抗生素的细菌一直是如此致命,以至于世界卫生组织将它们加入了"优先病原体"名单,这是一份急需新的抗生素治疗的病原体名单,因为它们对免疫系统受损的人构成了风险。不过,有了这个新发现,科学家们可能最终在这场持续的战斗中获得了优势。发表在《分子医学》上的这项研究发现,像糖精、醋磺酰胺-K和甜蜜素这样的人工甜味剂能抑制抗生素耐药菌的生长。特别是安赛蜜-K,证明在防止这些细菌发展生物膜方面特别有效,生物膜可以保护它们不受抗生素的影响。总的来说,这些甜味剂在减少细菌对普通抗生素的耐药性方面显示出有效性,使其更容易有效和高效地治疗这些细菌,即使使用较小剂量的抗生素。而且,由于这些人工甜味剂在大多数饮食和无糖食品中都很活跃,它们已经被广泛使用。麦卡锡说,开发新的抗生素往往需要数年甚至数十亿美元的时间。因此,在许多人用来喝咖啡的甜味剂中发现一种能够削弱抗生素耐药性细菌的化合物是令人兴奋的,也是治疗败血症和肺炎的一个巨大进步。像败血症和肺炎背后的细菌往往能迅速适应和应对药物,使它们对抗生素特别具有抗药性。这种抗药性在人类和动物身上自然发生,但当过度开药时,我们只是在升级这个问题。能够打击这些耐抗生素的细菌,最终可以帮助突破我们所知的一些最大的病原体威胁。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333719.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1333719.htm

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磷基纳米技术能撕裂超级细菌并加速伤口愈合

磷基纳米技术能撕裂超级细菌并加速伤口愈合研究人员利用纳米片状黑磷(红色)杀死细菌(绿色)亚伦-埃尔本及其同事/麻省理工大学面对超级细菌肆虐带来的挑战,我们需要找到解决伤口感染的新方法。如果考虑到大约70%的细菌已经对至少一种常见的抗生素产生了抗药性,而自2000年以来,只发现了五种新的抗生素,那么这种需求就会变得更加强烈。最近,澳大利亚皇家墨尔本理工大学(RMITUniversity)的研究人员提出了一种新颖的无药方法,用于预防接受钛植入物的人术后感染。现在,他们又与南澳大利亚大学的研究人员合作,开发出另一种创新方法,利用纳米级的黑磷片来解决由超级细菌引起的伤口感染问题。这项研究的共同作者之一亚伦-埃尔本(AaronElbourne)说:"超级细菌,也就是对抗生素具有耐药性的病原体造成了巨大的健康负担,随着耐药性的增加,我们治疗这些感染的能力也变得越来越具有挑战性。"黑磷晶体西默斯-丹尼尔/RMIT大学黑磷最近被确认为一种有效的抗菌剂。它是磷最稳定的物理形态,由二维磷层(称为"磷烯")组成,就像石墨由许多石墨烯层组成一样。在之前的工作中,研究人员展示了排列在纳米薄层中的黑磷如何通过其产生活性氧的独特能力杀死微生物。该研究的共同作者苏梅特-瓦利亚(SumeetWalia)说:"当纳米材料分解时,其表面会与大气发生反应,产生所谓的活性氧。这些物种最终有助于撕裂细菌细胞"。在目前的研究中,研究人员测试了使用黑磷纳米片(BPNFs)对常见细菌的安全性和有效性,包括耐药性金黄色葡萄球菌("金色葡萄球菌")、绿脓杆菌和大肠杆菌。经BPNFs处理的金黄色葡萄球菌在两小时内细胞活力下降62%,六小时后活力下降80%。24小时后,超过99%的细菌被杀死。铜绿假单胞菌也出现了类似的趋势,24小时后,BPNFs导致80%以上的细菌死亡。BPNFs不仅能在不损害其他细胞的情况下消灭细菌,而且还能在感染威胁消除后自行分解。Walia说:"我们的抗菌纳米技术能迅速消灭99%以上的细菌细胞,大大超过了目前治疗感染的普通疗法。"当研究人员在小鼠伤口上测试BPNFs与环丙沙星(一种常用的广谱抗生素)的效果时,他们发现两者在清除金黄色葡萄球菌方面的效果相当。与对照组相比,BPNFs还能在宏观和微观层面上促进伤口愈合和组织再生。每天使用BPNFs治疗七天,伤口闭合率达到80%,没有发红或皮肤破损的迹象。研究人员总结说,观察到的伤口再上皮化程度的改善(即在伤口和环境之间建立屏障)表明,即使伤口感染了抗药性很强的金黄色葡萄球菌,BPNFs也能促进伤口愈合。虽然黑磷的抗菌特性众所周知,但它的伤口愈合特性却没有很好的记录。这项研究的通讯作者兹拉特科-科佩茨基(ZlatkoKopecki)说:"这是令人兴奋的,因为这种疗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%。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。黑磷似乎正中要害,我们期待看到这项研究成果转化为慢性伤口的临床治疗。"黑磷纳米片可与凝胶结合制成伤口敷料SeamusDaniel/RMITUniversity研究人员说,BPNFs的魅力在于它们可以融入一系列材料中。这一创新的魅力在于,它不是简单的涂层,它实际上可以融入设备、塑料和凝胶等常见材料中,使其具有抗菌性。研究团队正寻求与行业伙伴合作,共同开发这项技术并制作原型。Elbourne说:"如果我们能让我们的发明在临床环境中成为商业现实,那么全球的超级细菌就不会知道他们受到了什么打击。"这项研究发表在《先进治疗学》(AdvancedTherapeutics)杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383621.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1383621.htm

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一种新的抗感染伤口喷雾剂可以对付耐抗生素的细菌

一种新的抗感染伤口喷雾剂可以对付耐抗生素的细菌这种抗菌材料的多肽与水凝胶颗粒结合,甚至在与血液等体液接触时也能发挥作用。它可以直接喷入伤口而不影响伤口愈合,或者作为涂层应用于导管和植入物以防止感染,甚至可以对抗多重抗性细菌。资料来源:查尔姆斯理工大学Anna-LenaLundqvist"我们的创新可以在对抗抗生素耐药性方面产生双重影响。该材料已被证明对许多不同类型的细菌有效,包括那些对抗生素有抗药性的细菌,如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA),同时还具有预防感染的潜力,从而减少对抗生素的需求,"该研究的负责人、查尔姆斯大学化学和化学工程系教授MartinAndersson说。马丁-安德森,查尔姆斯理工大学化学和化学工程系教授。据估计,耐抗生素细菌每年在全球造成近130万人死亡。作为减缓耐药性蔓延和发展的努力的一部分,查尔姆斯大学的研究人员正在开发一种新的抗菌材料,该材料可用于医疗保健,并成为对抗抗生素抗性的有效工具。该材料由小型水凝胶颗粒组成,配备了一种能有效杀灭和结合细菌的肽。将肽附着在颗粒上提供了一个保护环境并增加了肽的稳定性。这使它们能够与血液等体液一起工作,否则体液会使肽失活,使它们难以用于医疗保健。在以前的研究中,研究人员展示了这些肽如何用于伤口护理材料,如伤口敷料。他们现在发表了两项新的研究,在这两项研究中,杀菌材料以伤口喷雾的形式使用,并作为被引入我们身体的医疗设备的涂层。研究的这一新步骤意味着这项创新可以用在更多的方面,并在医疗保健方面有更大的好处。伤口喷雾器可以伸入深层伤口和身体上其他细菌可能进入的开放区域,它很灵活,对治疗和预防感染非常有用。与现有的喷雾剂和消毒剂相比,这种新材料有许多优势"这种伤口喷雾剂中的物质是完全无毒的,不会影响人体细胞。与现有的杀菌喷雾剂不同,它不会抑制人体的愈合过程。"查尔姆斯理工大学化学和化学工程系的工业博士生、该科学文章的主要作者之一EdvinBlomstrand说:"这些材料只需喷在伤口上,也能在更短的时间内杀死细菌。"EdvinBlomstrand,查尔姆斯理工大学化学和化学工程系的博士生。资料来源:查尔姆斯理工大学Anna-LenaLundqvist对于将植入物和导管等材料插入我们身体的治疗,感染是一个主要问题。因此,非常需要新的抗菌生物材料,即治疗、替代或改变生物体内器官、组织或功能的材料。医院获得性感染的主要来源之一来自于导尿管的使用。查尔姆斯研究人员的新涂层现在可以成为减少这种风险和预防感染的有效新工具。"尽管导尿管在拆开包装时是无菌的,但在进入人体时可能会被细菌污染,这可能会导致感染。这种涂层的一个主要优点是,细菌一接触到表面就被杀死。另一个优点是,它可以应用于现有的已经用于医疗保健的产品,因此没有必要生产新的产品,"查尔姆斯大学化学和化学工程系的博士生、该文章的主要作者之一AnnijaStepulane说。AnnijaStepulane,查尔姆斯理工大学化学和化学工程系博士生。资料来源:查尔姆斯理工大学Anna-LenaLundqvist在这项研究中,研究人员在用于导管的硅胶材料上测试了该涂层,但他们看到了将其用于其他生物材料的机会。抗菌材料的研究是与分拆公司AmferiaAB合作进行的,后者也在将该技术商业化。查尔姆斯公司和Amferia公司以前曾以水凝胶伤口敷料的形式展示过这种抗菌材料,目前正在对人类和动物伤口护理进行临床调查。多年来,抗菌肽的有益特性一直为人所知。它们在人类、动物和植物的天然免疫系统中以数千种不同的变体存在,研究人员长期以来一直在寻求模仿和利用这些肽来预防和治疗感染。在自然状态下,这些肽在与血液等体液接触时被迅速分解,这使得它们难以直接用于临床。在研究人员正在开发的材料中,他们通过将肽与颗粒结合起来解决了这个问题。对于喷雾和涂层,他们已经能够测量出这些材料的杀菌效果在接触体液的情况下可持续48小时,而在不接触体液的情况下可持续数年。研究人员表明,99.99%的细菌被该材料杀死,而且杀菌能力的活性约为48小时,使其能够在临床上得到广泛的应用。由于这些材料是无毒的,它们可以直接用在身体上或体内,预防或治疗感染,而不会对自然愈合过程产生不利影响。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1348869.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1348869.htm

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