RMIT大学的新研究正在研究液态金属作为抗药性细菌的解决方案。

团队正在研究的方法包括使用液态金属的磁性颗粒物理消灭细菌,完全避免使用抗生素。这项研究描述了该技术如何用于破坏细菌和细菌生物膜(容纳细菌的保护性分层结构)而不会损害人体细胞stylechina.com。
一丝希望
RMIT纳米生物技术实验室的博士后研究员Aaron Elbourne博士是该论文的主要作者,他说:“我们正在走向抗生素时代后的未来,在那里常见的细菌感染,轻伤和常规手术可能再次致命。”
“仅仅减少抗生素的使用还不够,我们需要重新考虑如何抵抗细菌感染。”
全世界记录的抗生素耐药性水平的上升是一个非常可怕的发展,我们必须尽快解决这个问题。90年前,现代抗生素首次被开发出来,从根本上改变了我们的生活规则。在此之前,任何感染从根本上来说都是幸运的:甚至常规的医疗干预或最轻描淡写的伤口都可能被感染,甚至最卑鄙的感染也可能导致死亡。
它们仍然可以,但是现代抗生素为我们提供了过去人们只能祈祷的保护水平。尽管如此,滥用和滥用这些化合物仍迫使病原体适应和生存,而且它们的作用比我们开发新的,功能更强大的药物要快得多。据估计,耐抗生素细菌每年导致超过700,000例死亡,到2050年,这一数字每年可能达到1000万(这将使其比癌症更致命)。细菌形成生物膜的能力使问题进一步复杂化,因为这种结构实际上使它们对所有现有抗生素都免疫。
抗生素是会阻止细菌正常运行的化学化合物。他们可以通过多种方法来做到这一点:通过阻止其形成蛋白质的能力,破坏其膜的能力或干扰其繁殖的能力。人细胞和细菌细胞是相似的,但又相差很大,可以制造抗生素来靶向后者,而使前者不受影响。
该小组希望开发一种全新的攻击病原体的方法,这种方法完全可以消除化学手段(细菌可以适应)。
Elbourne博士解释说:“细菌具有难以置信的适应性,随着时间的推移,它们会发展出对抗生素中所用化学物质的防御能力,但它们无法应对物理攻击。”
“我们的方法使用精密工程化的液态金属物理撕裂细菌,使其切碎并粉碎穿过细菌生存和繁殖的生物膜。”
该团队的方法涉及使用纳米级的液态金属液滴。当暴露在低强度磁场中时,这些液滴会改变形状并形成尖锐的边缘。
为了检查它们在任务中的效果如何,研究小组将液滴与细菌生物膜接触,然后使其变形。研究小组发现,锋利的边缘使生物膜破裂并物理破坏了内部的细菌细胞。他们被证明对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌生物膜均有效。研究小组解释说,在暴露于颗粒90分钟后,两个生物膜均被破坏,其中99%的细菌被杀死,这表明它们作为广泛的治疗选择将是有效的。人细胞不受纳米颗粒的影响。
该团队说,他们的方法足够通用,可以在多种设置和方法中使用。例如,可以将纳米颗粒涂层喷涂在植入物上,以帮助防止因髋关节或膝关节置换术引起的感染。他们还计划探索其对抗真菌感染,癌性肿瘤以及胆固醇堆积等堆积物的功效。
北卡罗莱纳州立大学博士后研究员,该论文的合著者Vi Khanh博士说:“也有可能将其发展为可在感染部位使用的注射剂。”
纳米粒子目前正在动物中进行临床前试验。如果一切顺利,人体试验可能会在几年内开始。
论文“抗菌液态金属:通过磁活化进行生物膜处理”已发表在ACS Nano杂志上。