科技日報記者?張夢然

據(jù)最新一期《科學(xué)進(jìn)展》報道，美國萊斯大學(xué)開發(fā)出由可見光而非紫外線（UV）激活的納米級“鉆頭”。通過對真實(shí)感染的測試，證明這些分子機(jī)器能有效殺死細(xì)菌。

示意圖顯示了萊斯大學(xué)開發(fā)的兩種光激活分子機(jī)器的變體，它們可鉆入并破壞耐抗生素細(xì)菌，可用于對抗傳染性皮膚病。圖片來源：圖爾研究團(tuán)隊/萊斯大學(xué)

萊斯大學(xué)化學(xué)家詹姆斯·圖爾團(tuán)隊成功測試了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性菌的細(xì)胞膜上打了孔。對于那些對機(jī)械入侵沒有 天然防御能力的細(xì)菌，是無法抵抗這種“鉆頭”的。這為擊敗隨時間推移對標(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—3百萬次的速度旋轉(zhuǎn)分子的轉(zhuǎn)子。圖爾指出，該波長的光本身具有溫和的抗菌特性，而分子機(jī)器的加入會使其抗菌性增強(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)器是基于諾貝爾獎獲得者伯納德·費(fèi)林加的研究成果進(jìn)一步開發(fā)而來，費(fèi)林加于1999年開發(fā)了第一個帶有轉(zhuǎn)子的分子，并使轉(zhuǎn)子可靠地沿一個方向旋轉(zhuǎn)。

圖爾團(tuán)隊在燒傷感染模型上對新分子機(jī)器的首次測試證實(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)隊通過添加氮基團(tuán)實(shí)現(xiàn)了可見光激活。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)以避開抗菌藥物。

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

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哺乳動物細(xì)胞的損害。

關(guān)鍵詞： 萊斯大學(xué) 研究人員 抗菌藥物 哺乳動物細(xì)胞