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IBM的温热活化凝胶可以分解艰难的细菌生物膜并杀死超级细菌

2021

耐药细菌存在几种类型的问题 - 当它们被典型的抗生素攻击时它们不会死亡,并且它们形成粘性的,难以去除的菌落,称为生物膜,这意味着它们在您尝试清洗它们之后就会残留下来。关闭。 防止其扩散的新疗法必须采用与其他抗菌产品不同的方法。 IBM的研究人员有了一个新的想法,他们说它可以在医院,工作台面和皮肤上使用。

新的抗菌水凝胶由90%的水制成,在温度升至体温时会自发地聚集在一起。 它可以通过生物膜破坏并杀死大量的细菌类型,从大肠杆菌等小虫子到耐甲氧西林金黄色葡萄球菌等大型虫子。 水凝胶由特殊设计的聚合物组成,这些聚合物是可生物降解的和带正电荷的。 当与水混合并加热时,聚合物自组装成链,结果是浓稠的凝胶。

由新加坡生物工程与纳米技术研究所的Yang-Yan Yang领导的研究团队表示,这种凝胶可以加入到乳膏,医疗器械的薄膜涂层,伤口处理以及许多其他用途中。

他们的关键突破是材料捕杀并杀死其采石场的方式。 与抗生素一样,干扰DNA或选择性地结合细菌细胞壁,聚合物会抓住细胞壁并将其撕开,让内容物泄漏出去。 这是可能的,因为它们的正电荷 - 匹配微生物的带负电的细胞壁 - 以及它们的疏水性或避免水。 细菌没有机会,它们无法发展对这种攻击方法的抵抗力,就像它们可以对药物中发现的蛋白质产生抗性一样。 这是一次物理攻击。

目前,研究人员甚至不知道生物膜破坏是如何起作用的 - 他们只知道它确实如此,IBM研究院先进的有机材料科学家James Hedrick说。 “这显然是以一种有利的方式相互作用,可以根除这种东西,他说。”它可以去除这种蛋白质的细胞外基质,撕裂它们,并根除下面的微生物。 我们发现这非常令人兴奋。“

几年前,该团队首先提出了这种混合物,但当时治疗涉及可生物降解的纳米粒子,这种纳米粒子只能靶向大型细菌,如MRSA。 通过改进他们的方法和制作水凝胶,该团队能够扩大其可以解决的微生物范围。

Hedrick说,IBM正在与几家可能的公司进行谈判,将水凝胶作为新的抗菌产品出售。 与此同时,他和其他研究人员正将目光投向另一个目标。 “现在我们了解了行动模式,我们开始考虑他所说的病毒。”这是我们优先考虑的重点 - 我们正在研究结核病,登革热,没有很多解决方案。 这些是我们希望走向的领域。“

一篇描述新水凝胶的论文刊登在新一期的Angewandte Chemie上

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