人体做完手术后，往往容易出现慢性感染，特别是糖尿病患者，伤口处更容易感染，如何控制细菌，以防其“兴风作浪”，是一个医学难题。15日，记者从南京邮电大学获悉，该校汪联辉教授和宇文力辉副教授团队与多位学者合作研究，通过降低感染部位的氧气含量，调控细菌代谢，最终激活药物以消除细菌感染。相关成果近日发表于国际学术期刊《自然·通讯》。
“当细菌‘抱团’后，它们的外层会形成一层胞外基质膜，包裹着众多细菌，这就是生物膜。”该研究的第一作者修尉峻博士介绍，靠近生物膜表层的细菌因为代谢活性比较高，对抗菌药物敏感，而深层的细菌因为代谢活性比较低，对抗菌药物会产生独特的防御功能，使得普通的抗生素无法发挥作用，易造成手术后感染复发以及长期慢性感染。
“脸上长出的痘痘涂了痤疮膏后，好了一阵子，又复发了;糖尿病患者的足部并发症，溃疡形成后很难愈合，这都是生物膜中深层的顽固性细菌在作怪。”修尉峻说，团队在针对甲硝唑的研究中发现，无论是单一使用甲硝唑，还是其他普通的抗生素，或者两者一起使用，治疗生物膜中深层的顽固性细菌效果都不理想。
不过，团队在开展光动力治疗的相关研究时发现，光动力治疗由于消耗氧气，能抑制细菌的代谢活性，使得深层的顽固性细菌对甲硝唑更敏感。这样一来，甲硝唑可以更彻底地消灭生物膜内顽固性细菌。
在研究中，团队构建了一种由透明质酸、光敏剂二氢卟吩(Ce6)和甲硝唑(MNZ)组成的纳米试剂(HCM)，用于耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)生物膜感染的治疗。
修尉峻介绍，纳米试剂能在生物膜中酶的作用下降解，释放二氢卟吩和甲硝唑。在光照下，二氢卟吩能够将氧气转化为活性氧，后者可以杀死生物膜表层的活性菌，并加剧生物膜的缺氧状态，诱导耐甲氧西林金黄色葡萄球菌产生硝基还原酶，将甲硝唑转化为杀菌活性的咪唑片段，从而高效清除生物膜内部细菌，并抑制生物膜的再生长。
“二氢卟吩已被用于肿瘤治疗，甲硝唑也是常用药，是使用成熟的治疗药物。而纳米材料具有的靶向药物释放性能，治疗目标病灶的安全性有保障。这种旧药新用的‘纳米药’模式，未来投入应用的转化周期可能会比新药投入使用来得更快。”修尉峻说。(科技日报记者 金凤 通讯员 谭鑫 张前)
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