文|陳根

抗生素耐藥是當(dāng)今人類面臨的最重要的醫(yī)療健康問(wèn)題之一?？股刈园l(fā)現(xiàn)以來(lái)就被廣泛應(yīng)用，后來(lái)由于細(xì)菌出現(xiàn)耐藥性，曾經(jīng)可以用抗生素治療的感染越來(lái)越難以治療。據(jù)調(diào)查，抗生素耐藥國(guó)家數(shù)量創(chuàng)下新高，越來(lái)越多的細(xì)菌感染對(duì)現(xiàn)有的治療藥物產(chǎn)生了抗藥性。預(yù)計(jì)到2050年，將有1000萬(wàn)人死于耐藥性感染。

對(duì)此，萊斯大學(xué)開發(fā)了一種新型納米級(jí)“分子機(jī)器”，其可以有效殺死細(xì)菌，對(duì)抗耐藥性感染。這些新型“分子機(jī)器”由可見光激活，能在短短兩分鐘內(nèi)穿過(guò)細(xì)菌的細(xì)胞膜打洞。通過(guò)真實(shí)感染的測(cè)試，其被證明未來(lái)可能是治療抗生素耐藥性細(xì)菌的一種有用策略。

細(xì)菌的耐藥性之所以難以對(duì)抗，是因?yàn)榧?xì)菌不僅在進(jìn)行細(xì)胞分裂時(shí)會(huì)將重要的基因向下一代傳遞，而且它們還會(huì)通過(guò)水平基因轉(zhuǎn)移的過(guò)程，將基因與周圍的其他細(xì)菌混合并匹配，這使得耐藥性的能力可以更快地在菌群中傳播。

而萊斯大學(xué)發(fā)明的新型納米級(jí)分子機(jī)器（實(shí)際上是微小的轉(zhuǎn)子），當(dāng)被光激活時(shí)，能夠像鉆頭一樣工作，旋轉(zhuǎn)速度高達(dá)每秒300萬(wàn)次。這樣一來(lái)，它們就可以鉆入細(xì)胞，直接殺死目標(biāo)。研究人員測(cè)試了六種“納米鉆頭”的變種，它們都在兩分鐘內(nèi)在革蘭氏陰性和革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌膜上打了洞，破壞細(xì)菌的傳播性。

隨后，研究人員又做了小鼠實(shí)驗(yàn)。他們?cè)谛∈蟮钠つw上涂抹了含有微型機(jī)器的局部混合物，一旦激活，“鉆頭”就會(huì)深入皮膚尋找目標(biāo)。結(jié)果證明，其可以以深入黑色素瘤，殺死蠕蟲等寄生蟲以及抵抗?jié)裾詈推渌つw疾病。

值得一提的是，先前該設(shè)備是由紫外線激活。但長(zhǎng)時(shí)間暴露在紫外線下會(huì)對(duì)人體造成傷害，因此萊斯實(shí)驗(yàn)室多年來(lái)一直在完善其分子。終于在研究人員的不懈努力下，通過(guò)添加一個(gè)氮基實(shí)現(xiàn)了可見光的激活。

未來(lái)，研究人員準(zhǔn)備將細(xì)菌特異性肽標(biāo)簽與鉆頭連接起來(lái)，將其引向關(guān)鍵的病原體，以達(dá)到精準(zhǔn)治療的效果。