加利福尼亚州圣何塞 - 来自IBM生物工程和纳米技术研究所已经开发了一种抗菌水凝胶,可以在接触后完全消除患病的生物膜并完全消除抗药性细菌。合成水凝胶在加热到体温时会自发形成,是有史以来首先是可生物降解,生物相容性且无毒的,它使其成为应对医院工作人员,访客和患者面临的严重健康危害的理想工具。

传统上用于消毒各种表面,可以在酒精和漂白剂等传统家用物品中找到抗菌素。但是,事实证明,从台面到治疗耐药性皮肤感染或体内感染性疾病更具挑战性,因为传统抗生素的有效性较低,许多家庭表面消毒剂不适合生物学应用。

IBM Research及其合作者开发了可归还的合成抗菌水凝胶,由90%以上的水组成,如果商业化,则非常适合用于乳霜或可注射的伤口愈合,植入物和导管涂料,皮肤感染,均匀的孔口障碍物,甚至是可注射的疗法。

能够在几乎所有组织或表面的微生物生物膜上定殖,这些生物膜是所有感染中80%的患病细胞的粘附组 - 持续存在于人体的各个部位,尤其是与医疗设备和装置有关。它们为医院获得的感染做出了重大贡献,这是美国前五名死亡原因之一,每年的医疗保健支出高达110亿美元。

尽管采用了先进的灭菌和无菌技术,但与医疗设备相关的感染尚未消除。这部分归因于耐药细菌的发展。

通过对聚合物的精确调整,研究人员设计了大分子,这是一种包含大量原子的分子结构,结合了水溶性,阳性电荷和生物降解性特性。当与水混合并加热到体温时,聚合物会自组装,肿胀成易于操纵的合成凝胶。这种高度理想的能力源于产生“分子拉链”效应的自我缔合性相互作用。类似于拉链牙齿如何将新聚合物的短段也相互锁定,将水基溶液增厚成可重新销售和兼容的水凝胶。由于它们表现出许多没有自由溶解的水溶性聚合物的特征,因此在生理条件下可以保留此类材料,同时仍表现出抗菌活性。188金宝搏bet官网

“这是一种与现代抗生素和水凝胶的能力相比,这种新技术具有巨大的潜力。188金宝搏bet官网在关键时刻出现,因为处理耐药细菌和传染病的传统化学和生物学技术越来越有问题。”

当应用于受污染的表面时,水凝胶的阳性电荷会吸引所有带负电荷的微生物膜,例如强大的重力进入黑洞。但是,与大多数抗生素和水凝胶(靶向细菌内部机制以防止复制)不同,这种水凝胶通过膜破坏杀死细菌,从而排除了任何抗性的出现。

“由于这些迅速突变的微生物以及缺乏与之抗争的新型抗菌药物,我们被迫开发针对超级细菌的更有效疗法。使用我们与IBM共同开发的廉价且多功能的聚合物材料,我们现在可以对耐药生物膜发起灵活的多188金宝搏bet官网管齐下攻击,这将有助于改善医疗和健康状况。” Yi-Yan Yang博士说。,新加坡生物工程和纳米技术研究所小组负责人。

IBM纳米医学聚合物计划(仅在四年前,它才在IBM的研究实验室开始,从而改善人类健康的使命 - 源于传统上用于半导体技术的数十年材料开发。188金宝搏bet官网这一进步将扩大IBM和IBN合作计划的范围,使科学家同时追求多种方法来创建改善医学和药物发现的材料。188金宝搏bet官网

该研究最近发表在同行评审期刊上Angewandte Chemie