量子点增压药物可逆转抗生素耐药性

对目前抗生素有抗药性的细菌是一个日益严重且令人担忧的问题。 一个新的解决方案来自一个意想不到的地方:光活化的化学物质,增加抗生素,使细菌无法承受它们。

耐药性感染是一个严重的问题。 例如,一些细菌大肠杆菌菌株 (通常称为大肠杆菌)已经对碳青霉烯类药物产生抗药性,碳青霉烯类通常被认为是最后的抗生素。 肺炎链球菌 - 引起链球菌性咽喉炎的细菌 - 也越来越耐药。 该名单还包括几种可能致命的疾病,如MRSA(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 )。

可以在抗生素中添加一个光活化颗粒,除了感染了耐药虫的人死亡吗? 科罗拉多大学的研究人员,包括Prashant Nagpal等自称为“量子生物学家”的研究人员认为,有朝一日它可能会成为可能。 他和他的团队在周三的上公布了使用量子点 - 微小半导体粒子的一系列实验的结果。 最新论文建立在2016年Nature Materials 发表的基础上,并证明了量子点可以有效抵抗抗性细菌。

Nagpal告诉新闻周刊 ,抗药性细菌不是未来的问题。 “现在就在这里。”科罗拉多大学医院的患者是Nagpal及其同事用于实验的一些耐药细菌的来源。

Nagpal工作的量子点是微不足道的。 “它比典型人发的宽度小10,000倍,”他说。

粒子很小,一些基本属性可以改变。 它吸收的光的波长或光吸收后产生的化学物质的种类,如果变大或变小,都会发生变化。 通过量身定制量子点的大小,Nagpal和他合作的其他人能够产生他们想要的那种化学反应。 在这种情况下,反应意味着产生一种叫做超氧化物的物质。 这种酶不应影响健康组织。 然而,它确实会对细菌产生压力,使它们更容易受到抗药性的影响。

“这就像一两拳,”纳帕尔说。

E Coli 2011年3月9日,伦敦北部的健康保护局发现了一个含有大肠杆菌细菌的样品瓶。几十年来,科学家们设法开发出新药,至少比不断变异的敌人细菌领先一步。 Suzanne Plunkett /路透社

蒙特利尔大学抗生素耐药专家Christian Baron表示,量子点的作用模仿了人体的免疫系统。 “量子点就像巨噬细胞会做的那样,”他说,指的是免疫系统中一种特殊类型的细胞。 “巨噬细胞吞噬细菌,除其他外,它们产生活性氧物质以杀死细菌。”

“我们需要开箱即用的方法,因为我们并不擅长制造新的抗生素,”Baron说。 “抗生素耐药性是一个很大的问题。”

Nagpal和他的团队开始测试他们的抗生素点组合抗MRSA,一种非常耐药的葡萄球菌感染。 几乎所有的细菌都死了,尽管抗生素本身并不是应该有效的。 所以Nagpal和他的团队测试了点甚至更糟糕的菌株。 该技术继续有效。

“我们预计它会起作用,但我们并不认为它能够很好地发挥作用,”他说。

药物及其使用方式尚不完善。 虽然光可以起到激活抗生素用于皮肤感染的作用,例如,在本研究中测试波长的光将无法达到已经钻入骨骼或更深部器官的感染。 (其他刺激可能会产生相同的结果,如超声波,虽然光会更有效。)

人们不会很快填补量子点的处方。 即使资金用于其他开发项目,也可能需要一年多的时间才能将该技术用于临床试验,这只是获得监管部门批准的第一步。 制作没有重金属如镉的点也是很好的。 Nagpal和他的一些同事希望将该技术商业化,并已申请专利。

这项工作并不一定意味着不需要开发新的抗生素,这些抗生素本身或更多种类的量子点抗菌应用都是有效的。

“我们必须考虑接下来的五代疗法,但现在我们落后十代,”Nagpal说。 “我们真的需要赶上。”

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