抗生素耐藥是一項全球性的公共衛生危機,其中包括生物膜誘導的難治性感染。開發高效、安全的生物膜微環境(BME)適應性治療策略是對抗耐藥生物膜的關鍵。受噬菌體的生物結構和功能的啟發,四川大學程沖教授和邱邐教授構建了一種帶尖刺的Ir@Co3O4顆粒,其能夠作為人工噬菌體以協同清除耐抗生素的金黃色葡萄球菌生物膜。
本文要點:
(1)該人工噬菌體能夠利用豐富的納米刺突和高活性的Ir位點以同時實現高效的生物膜積累、胞外聚合物(EPS)穿透和優越的BME適應性活性氧(ROS)生成,從而促進ROS的原位遞送,增強對生物膜的清除效果。
(2)代謝組學分析結果顯示,該人工噬菌體能夠通過下調用于生物合成和保護細胞內外環境的相關基因以阻礙細菌附著于EPS,破壞BME的維持,促進生物膜的分散和清除。體內實驗結果表明,該人工噬菌體治療生物膜誘導的頑固性感染創面的效果與萬古霉素相當。綜上所述,該研究開發的噬菌體具有"穿透和清除"抗生素耐藥菌生物膜的協同作用,能夠為實現仿生型非抗生素殺菌提供一條新的途徑。
Sutong Xiao. et al. Artificial Phages with Biocatalytic Spikes for Synergistically Eradicating Antibiotic-Resistant Biofilms. Advanced Materials. 2024
DOI: 10.1002/adma.202404411
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202404411