不怕超級細菌!磁性液態金屬納米顆粒可粉粹細菌 還不傷害有益細胞

研究人員利用液態金屬開發了新的殺菌技術，這可能是解決抗生素耐藥性這一致命問題的答案。

這項技術使用磁性液態金屬的納米顆粒來粉碎細菌和細菌生物膜——細菌賴以生存的保護性「房子」——而不傷害有益細胞。

這項由RMIT大學領導的研究發表在ACS Nano雜誌上，為尋找更好的抗菌技術提供了一個突破性的新方向。

抗生素耐藥性是一個重大的全球健康威脅，每年造成至少70萬人死亡。如果不採取行動，到2050年，死亡人數可能達到每年1000萬人，超過癌症成為頭號殺手。

最大的問題是危險的、耐藥的超級細菌的傳播和細菌生物膜感染的增長，這些細菌生物膜感染已經不能用現有的抗生素治療了。

亞倫·埃爾伯恩博士(Aaron Elbourne)說，自從90年前抗生素被發現以來，抗生素已經徹底改變了人們的健康狀況，但由於濫用抗生素，抗生素正在失去效力。

「我們正在邁向後抗生素時代，普通的細菌感染、輕傷和常規手術可能再次成為致命疾病。」RMIT納米生物技術實驗室的博士後埃爾伯恩說。

「僅僅減少抗生素的使用是不夠的，我們需要徹底重新思考如何對抗細菌感染。」

「細菌的適應能力令人難以置信，隨著時間的推移，它們會對抗生素中使用的化學物質產生防禦，但它們沒有辦法應對物理攻擊。」

「我們的方法是使用精確設計的液態金屬，將在物理上細菌撕成碎片，並通過細菌生活和繁殖的生物膜進行徹底粉碎。」

「隨著進一步的發展，我們希望這項技術可以幫助創造抗生素耐藥性的歷史。」

殺死細菌的新方法

這項技術背後的RMIT團隊是世界上唯一一個研究磁性液態金屬納米顆粒抗菌潛力的團隊。

當暴露在低強度磁場中時，這些納米大小的液滴會改變形狀並形成鋒利的邊緣。當液滴接觸到細菌生物膜時，它們的運動和納米鋒利的邊緣會破壞生物膜，並在物理上破壞細菌細胞。

在這項新的研究中，研究小組測試了該技術對兩種細菌生物膜(革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌)的有效性。

在接觸液態金屬納米顆粒90分鐘後，兩種生物膜都被破壞，99%的細菌死亡。重要的是，實驗室測試表明，這些能消滅細菌的液滴不會影響人體細胞。

博士後研究員Vi Khanh Truong博士說，這項多功能技術有一天可能會被用於治療感染的一系列方法。

「它可以作為植入物的噴塗塗層，使它們具有強大的抗菌性，並降低髖關節和膝關節置換手術的高感染率。」Truong說。

「還有可能將其開發成一種可注射治療，可用於感染部位。」

這項研究的下一個階段——在臨床前動物試驗中測試這項技術的有效性——已經在進行中，研究團隊希望在未來幾年轉向臨床人體試驗。

在Truong、Elbourne和James Chapman博士的領導下，這個多學科團隊還計劃將這項技術擴展到抗菌治療之外，探索如何將其用於：

治療真菌感染——下一個超級細菌

突破膽固醇斑塊，解決心臟問題

通過直接注射到癌細胞來阻止腫瘤。