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人體做完手術后，往往容易出現慢性感染，特別是糖尿病患者，傷口處更容易感染，如何控制細菌，以防其“興風作浪”，是一個醫學難題。近日，科技日報記者從南京郵電大學獲悉，該校汪聯輝教授和宇文力輝副教授團隊與多位學者合作研究，通過降低感染部位的氧氣含量，調控細菌代謝，最終激活藥物以消除細菌感染。相關論文近日發表于國際學術期刊《自然·通訊》。
“當細菌‘抱團’后，他們的外層會形成一層胞外基質膜，包裹著眾多細菌，這就是生物膜。”該論文第一作者修尉峻博士介紹，靠近生物膜表層的細菌因為代謝活性比較高，對抗菌藥物敏感，而深層的細菌因為代謝活性比較低，對抗菌藥物會產生獨特的防御功能，使得普通的抗生素無法發揮作用，易造成手術后感染復發以及長期慢性感染。
“臉上長出的痘痘涂了痤瘡膏后，好了一陣子，又復發了；糖尿病患者的足部并發癥，潰瘍形成后很難愈合，這都是生物膜中深層的頑固性細菌在作怪。”修尉峻說，團隊在針對甲硝唑的研究中發現，無論是單一使用甲硝唑，還是其他普通的抗生素，或者兩者一起使用，治療生物膜中深層的頑固性細菌效果均不理想。
不過，團隊在開展光動力治療的相關研究時發現，光動力治療由于消耗氧氣，能抑制細菌的代謝，使得深層的頑固性細菌對甲硝唑更敏感。這樣一來，甲硝唑可以更徹底地消滅生物膜內頑固性細菌。
研究中，團隊構建了一種由透明質酸、光敏劑二氫卟吩和甲硝唑組成的納米試劑，用于耐甲氧西林金黃色葡萄球菌生物膜感染的治療。該納米試劑能在生物膜中酶的作用下降解，釋放二氫卟吩和甲硝唑。在光照下，二氫卟吩能夠將氧氣轉化為活性氧，后者可以殺死生物膜表層的活性菌，并加劇生物膜的缺氧狀態，誘導耐甲氧西林金黃色葡萄球菌產生硝基還原酶，該酶可將甲硝唑轉化為殺菌活性的咪唑片段，從而高效清除生物膜內部細菌，并抑制生物膜的再生長。
“二氫卟吩已被用于腫瘤治療，甲硝唑也是常用藥，是使用成熟的治療藥物。而納米材料透明質酸具有的靶向藥物釋放性能，使治療目標病灶的安全性有保障。這種舊藥新用的‘納米藥’模式未來投入轉化周期可能會比新藥更快。”修尉峻說。
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