水凝膠+奈米海綿 美科學家打敗超級細菌

美國加州大學聖地牙哥分校的科學家開發出可對抗致命「超級細菌」的新型水凝膠。
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水凝膠的孔大小恰好可以鎖住奈米海綿,但讓毒素進入,和奈米海綿結合。(來源:Weiwei Gao/Jacobs School of Engineering/UC San Diego)
奈米海綿裝入水凝膠 治療細菌感染
水凝膠就是水和聚合物組成的凝膠,而這種新型水凝膠富含可吸收毒素的奈米海綿,能有效治療局部細菌感染。
「奈米海綿難以單獨用於治療,因為在人體組織內會快速四處滲透。將奈米海綿裝進水凝膠中,則可將奈米海綿留在感染部位。」研究作者、加州大學聖地牙哥分校奈米工程教授張良方說。
研究者說,由於奈米海綿水凝膠不含抗生素,效果不受細菌抗藥性的影響,也不會發展出新的抗藥性。
不只是住院病患 超級細菌擴及全世界2%人口
根據WebMD網站的資訊,超級細菌──抗生素耐藥性金黃色葡萄球菌(MRSA,methicillin-resistant Staphylococcus aureus)於1961年被發現,現在已經可以耐受甲氧西林、阿莫西林、青黴素、苯唑西林,和許多其他常用的抗生素。
MRSA透過接觸傳染,接觸帶菌者的皮膚或沾有細菌的物體可造成傳染。
約有2%的人口帶有MRSA。MRSA感染常發生於免疫系統脆弱者、醫院、護理之家和其他健康照護中心,感染部位可能是手術傷口、導管或植入餵食管周邊。
根據美國疾病管制預防中心的資料,醫院的侵入性MRSA感染發生率在2011年至2013年間減少了8%。但令衛生官員擔憂的是,MRSA開始出現在沒住過院的健康人體,如運動員、入伍新兵、囚犯和托兒所兒童。
有些抗生素仍然有用,但MRSA持續在適應中,讓開發新抗生素的研究人員疲於奔命。
完美結合 水凝膠和奈米海綿效果佳
張良方解釋,每個奈米海綿就像是外面包了一層紅血球細胞膜的奈米粒子。紅血球是MRSA毒素的真正目標,而這一層膜讓奈米海綿假裝成紅血球,吸收MRSA毒素,將毒素從血管中清除。
為了讓奈米海綿移除特定部位的毒素,如感染的皮膚傷口,必須將大量奈米海綿留在定點,水凝膠就發揮這樣的作用,將每毫升數十億的奈米海綿留在感染處。
水凝膠的孔大小恰好可以鎖住奈米海綿,但讓毒素進入,和奈米海綿結合。「注射奈米海綿水凝膠於患部後,可觀察到奈米海綿水凝膠吸收細菌分泌的毒素,避免進一步傷害局部血液、肌膚和肌肉組織。」張良方說。
研究人員發現,奈米海綿水凝膠可以防止MRSA感染的皮膚傷口擴大。在小鼠身上,用奈米海綿水凝膠治療的傷口比未治療者小。
研究團隊也發現,水凝膠可以固定奈米海綿在人體內的位置。將奈米海綿水凝膠注射於小鼠皮下,兩天後仍有80%的奈米海綿在原處。而若單獨注射奈米海綿,兩小時後只有20%留在原處,大多數滲透近周邊組織。

參考資料

※全文及圖片詳見:ENS

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