聚合变换器:抗药性感染纳米生物

欧文加利福尼亚大学Jik Kwon教授翻译研究旨在填补因缺有效抗生素而造成的巨大空白权教授的纳米抗生素将自然生成反微生物物质与传统抗生素相结合,这是新一代新奇复合物分子工程,安全有效瞄准抗药细菌其中一个当前项目旨在解决特别持久问题伪可多那斯aeruginosa囊性纤维化病人感染并探索向细菌感染点直接提供刺激变异聚合物

抗生素抗菌细菌感染预测到2050年全球死亡大因确实,传染病在全球死亡人数中约占四分之一,2014年约23 000例死亡可归结为美国抗药性传染病。

制药公司努力开发新抗生素,自1962年以来只发现两类新药,突显出极端需要替代方法解决抗药性感染问题目前的处理方法包括使用高剂量广度抗生素,即针对大类细菌的药物,而不是侧重于对感染负责的具体菌株(当能识别出时)。这种方法往往产生重大的副作用,其中多数影响消化系统,并可能由抗生素干扰常住者、腹部的`好'细菌群落产生,事实上,随着细菌持续演化避免抗生素,并面对环境压力时相互转移抗生素机制时会进一步驱动抗生素抗药性再者,即使新抗菌药有效,它可能只是短期修复法,从几个月到大约10年之久开发抗生素基因。

自1962年以来只发现两类新药,突显出极端需要替代方法解决抗药性感染问题

需要创新治疗
加利福尼亚大学Jik Kwon教授Irvine率先翻译研究项目,准备改变这一点并参与纳米抗生素开发纳米生物是指纳米材料或100纳米或更少粒子(纸张薄约100 000纳米厚),自有反微生物活动或提高现有抗生素使用效率安全性其中包括高效送货工具将货物送入细菌中,由RNA载运基因编辑(CRISPR-Cas9指南RNA)或基因静默(sirNA)可具体面向抗药性细菌送货工具基于一种千山形式, 糖通常从贝类硬骨架中发现, 并已经提供广度抗菌机制使用基因编辑和RNA干扰(RNAi)通过屏蔽细菌所含有的抗基因,使细菌敏感化抗菌权教授新手法将基因编辑或RNAi与纳米抗生素合并使用协同策略使他能够对抗多药抗菌进化式细菌开发抗药性时 过程可回溯到细菌上 编辑或静默抗药机制

抗微生物纳米粒子优于传统抗生素包括生产、存储、耐用性和多功能性举例说,由于常由现有反菌素、金属或碳基纳米材料组成,准备成本低得多,过程快快,并由此生成的纳米抗生素存续时间更长。Kwon教授设计解毒法也提供更多对体内一次药管的控制,因为这些药管法可设计成网站专用持续释放并单剂量提供多数传统抗生素需要多剂量才能实现这一点纳米抗生素作用机制可能比传统相对机制复杂得多,利用各种路径,例如通过反应式氧树种过早老化细菌组件,中断能源路径并抑制酶活动与脱氧核糖核酸合成

目标正确环境
研究证据表明,微生物环境可能与其毒理相关联,这意味着按环境激活一种药非常有益。权教授因此将独有特征输入产品能力使用刺激响应组件调和纳米抗生素到某些感染或宿点,基于温度、pH值、氧和二氧化物水平和铁水平等环境提示也就是说,同样方式 细菌可以裁剪攻击 取决于身体的去向引导多刺激响应也有可能产生聚合抗生素,例如把响应温度和pH分解成份

纳米抗生素挑战之一是纳米材料的潜在毒性并存自然生成材料,如千山等,使这些模拟转换聚合物具有高度生物兼容性,即它们与活组织兼容性,不会引起不良反应,并能够在受感染点积聚后转作主动抗菌状态

新技术的可能性无穷无尽,并包括纳米抗生素处理与传统抗生素相结合

纳米抗生素未来
新技术的可能性无穷无尽,并包括纳米抗生素处理与传统抗生素相结合Kwon教授和他的团队正专注于囊性纤维化(CF),这是一种遗传失序症,导致多片体积异常厚粘性粘性粘性粘性积聚,包括肺部和消化道约80%带CF的成人患慢性病伪可多那斯aeruginosa肺部感染与增发和死亡率相关常使用长效抗生素,增加细菌进化并最终开发抗药性的风险加利福尼亚大学团队旨在开发安全有效多功能治疗P.Aeruginosa使用气溶胶或吸入式纳米抗生素技术的感染,因为这不产生静脉抗生素相同的不利影响,当难以获取静脉时可提供替代方法。一种方法可以实现这一点 即把千山和现有抗生素并发,如Sulfaphoxato

此外,还有可能扩展至肺炎治疗,这是医院中风和癌症患者常见死亡原因,也是脆弱人群社区获取肺炎的重大威胁权教授还参与使用类似技术的项目,探索使用车辆向鼠类癌症模型行动网站提供化疗药的可能性表示这些纳米生物素材 将支持未来多模式治疗策略随着对使用细菌病毒(phages)处理细菌感染的兴趣增加,非phage抗生素提供了更安全替代方法,因为使用病毒的风险在于它有可能自复制进化

归根结底,权教授和同事的研究将填补缺新抗生素发现留下的空白,使用新素材,这些新素材由分子设计安全有效防治细菌感染,特别是抗药性细菌多功能送送工具可个人化处理多种情况,并基于经高度验证和完全容忍的送送系统,结果将产生抗菌法领域新范式项目最终目标是开发纳米抗生素,作为抗药性感染的有效解决办法,并在全球范围内促进改善人的健康

令人振奋的是,在国家科学基金会I-Corps程序的支持下,团队正以翻译方法向前推进提高技术响应聚合体治疗公司集中开发首创智能抗生素解决美国内外抗药性感染问题