據(jù)最新一期《科學(xué)進(jìn)展》報(bào)道，美國(guó)萊斯大學(xué)開(kāi)發(fā)出由可見(jiàn)光而非紫外線(UV)激活的納米級(jí)“鉆頭”。通過(guò)對(duì)真實(shí)感染的測(cè)試，證明這些分子機(jī)器能有效殺死細(xì)菌。

萊斯大學(xué)化學(xué)家詹姆斯·圖爾團(tuán)隊(duì)成功測(cè)試了6種分子機(jī)器，它們都在短短兩分鐘內(nèi)就在革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽(yáng)性菌的細(xì)胞膜上打了孔。對(duì)于那些對(duì)機(jī)械入侵沒(méi)有天然防御能力的細(xì)菌，是無(wú)法抵抗這種“鉆頭”的。這為擊敗隨時(shí)間推移對(duì)標(biāo)準(zhǔn)抗菌治療產(chǎn)生耐藥性的細(xì)菌提供了一種新策略。

新分子機(jī)器從405納米的藍(lán)色光中獲取能量，以每秒2百萬(wàn)—3百萬(wàn)次的速度旋轉(zhuǎn)分子的轉(zhuǎn)子。圖爾指出，該波長(zhǎng)的光本身具有溫和的抗菌特性，而分子機(jī)器的加入會(huì)使其抗菌性增強(qiáng)。像燒傷患者和壞疽患者等細(xì)菌感染者或?qū)⒊蔀樵缙谑芤婺繕?biāo)。

這些分子機(jī)器是基于諾貝爾獎(jiǎng)獲得者伯納德·費(fèi)林加的研究成果進(jìn)一步開(kāi)發(fā)而來(lái)，費(fèi)林加于1999年開(kāi)發(fā)了第一個(gè)帶有轉(zhuǎn)子的分子，并使轉(zhuǎn)子可靠地沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。

圖爾團(tuán)隊(duì)在燒傷感染模型上對(duì)新分子機(jī)器的首次測(cè)試證實(shí)，它們能夠快速殺死細(xì)菌，包括耐甲氧西林金黃色葡萄球菌。團(tuán)隊(duì)通過(guò)添加氮基團(tuán)實(shí)現(xiàn)了可見(jiàn)光激活。研究人員還發(fā)現(xiàn)，這些機(jī)器有效地分解了生物膜和持久細(xì)胞，持久細(xì)胞可進(jìn)入休眠狀態(tài)以避開(kāi)抗菌藥物。

新分子機(jī)器還挽回了被認(rèn)為“無(wú)效”的抗菌藥物的名譽(yù)。研究人員稱，鉆穿微生物的膜，可讓原本無(wú)效的藥物進(jìn)入細(xì)胞，從而克服細(xì)菌對(duì)抗生素的耐藥性。

研究人員目前正致力于更好地靶向細(xì)菌，通過(guò)將細(xì)菌特異性肽標(biāo)簽連接到分子鉆頭，以將它們引導(dǎo)至目標(biāo)病原體，從而最大限度地減少對(duì)哺乳動(dòng)物細(xì)胞的損害。

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