美國(guó)布朗大學(xué)科學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種新型傷口敷料材料,只有在傷口中存在有害細(xì)菌時(shí),它才會(huì)釋放抗生素。這項(xiàng)創(chuàng)新有望幫助快速清除感染、加速傷口愈合,同時(shí)避免不必要的抗生素使用。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《科學(xué)進(jìn)展》雜志。
這種新型材料是一種含有抗生素的智能水凝膠,可直接置于繃帶下的傷口表面。它能夠“識(shí)別”多種有害細(xì)菌分泌的酶,一旦檢測(cè)到這些酶,水凝膠便開(kāi)始降解,釋放出包裹其中的抗生素;反之,若沒(méi)有有害細(xì)菌存在,水凝膠則保持穩(wěn)定,牢牢鎖住抗生素。
水凝膠是一種類似果凍的物質(zhì),主要由水和細(xì)長(zhǎng)的聚合物分子構(gòu)成,分子之間由交聯(lián)劑連接,從而維持凝膠的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的交聯(lián)劑,在與有害細(xì)菌產(chǎn)生的β-內(nèi)酰胺酶接觸時(shí)會(huì)降解,使水凝膠結(jié)構(gòu)瓦解,從而釋放抗生素。培養(yǎng)皿實(shí)驗(yàn)證實(shí),這種交聯(lián)劑只對(duì)能產(chǎn)生β-內(nèi)酰胺酶的有害細(xì)菌產(chǎn)生反應(yīng),而在不產(chǎn)生該酶的無(wú)害細(xì)菌存在時(shí),材料保持完整。
小鼠實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步顯示,單次使用這種水凝膠即可徹底清除擦傷傷口中的細(xì)菌感染,效果優(yōu)于目前常用的抗菌敷料。
團(tuán)隊(duì)表示,全球每年有超過(guò)100萬(wàn)人死于常見(jiàn)抗生素耐藥性感染。若不采取措施遏制抗生素濫用,預(yù)計(jì)到2050年,這一問(wèn)題將導(dǎo)致每年近1000萬(wàn)人死亡。這類智能水凝膠可按需精準(zhǔn)消滅感染,同時(shí)大幅減少不必要的抗生素暴露。他們已為這項(xiàng)技術(shù)申請(qǐng)專利,并積極推進(jìn)其后續(xù)開(kāi)發(fā),為未來(lái)商業(yè)化應(yīng)用鋪路。
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