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研究人员用纳米粒子对抗有害细菌

在“人类对抗细菌”军备竞赛中,细菌目前遥遥领先于我们。当细菌使用棘手的技巧来保护自己免受这些药物的影响时,我们以前的奇迹武器抗生素就越来越频繁地失效。有些物种甚至撤退到人体细胞内部,在那里它们对免疫系统保持“隐形”状态。这些特别令人恐惧的病原体包括多重耐药性葡萄球菌(MRSA),可引起危及生命的疾病,如败血症或。

为了追踪隐藏物中的细菌并消除它们,来自Empa和苏黎世邦理工学院的研究人员现在正在开发纳米粒子,该纳米粒子的作用方式与传统抗生素完全不同:尽管抗生素难以渗透人体细胞,但这些纳米粒子由于其较小的尺寸和结构,可以穿透受影响细胞的膜。一旦到达那里,他们就可以抵抗细菌。

生物玻璃和金属

英格·赫尔曼(Inge Herrmann)和蒂诺·马特(Tino Matter)的团队使用了氧化铈,这种氧化铈具有纳米颗粒形式的抗菌和抗炎特性。研究人员将纳米粒子与一种称为生物玻璃的生物活性陶瓷材料结合在一起。生物玻璃在医学领域是令人感兴趣的,因为它具有多种再生特性,并被用于例如骨骼和软组织的重建。

最近,这项新技术已成功获得专利。该小组现已将结果发表在《Nanoscale》科学期刊的“ 2021年新兴研究者收藏”中。

破坏细菌

研究人员能够使用电子显微镜等方法显示杂化纳米颗粒,人类细胞与细菌之间的相互作用。如果用纳米颗粒处理感染的细胞,则细胞内的细菌开始溶解。但是,如果研究人员专门阻止杂化颗粒的吸收,那么抗菌作用就消失了。

粒子的确切作用方式尚未完全了解。已经显示其他金属也具有抗菌作用。但是,铈对人体细胞的毒性不如银。目前,科学家们认为纳米颗粒会影响细菌的细胞膜,产生活性氧,从而导致细菌的破坏。由于人类细胞膜的结构不同,因此我们的细胞不受此过程的影响。

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