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抗菌聚合物項目獲科研基金 或可降低院內感染

發布時間:2014-11-24

      在2012年,英國諾丁漢大學的兩名研究人員發現了一組能夠抵制細菌的新材料,但無法解釋為何細菌會繞開這種材料?,F在,兩名科學家已獲得一個價值200萬英鎊(340萬美元)的研究獎項,來解開這個謎團。這項研究利害攸關:抗細菌聚合物或將大幅降低由植入式醫療器件引起的院內感染。

  諾丁漢藥學院生物醫學表面教授Morgan Alexander和生命科學院分子微生物學教授Paul Williams各自獲得惠康基金會高級研究者獎項,繼續跟進這個聯合項目。

  控制由導尿管、靜脈注射管以及人工關節等內置性醫療器材所引發的感染病例將能大幅減少醫療并發癥,每年挽救成千上萬條生命,并可降低醫療成本?;菘祷饡闹С謱⑹箍茖W家們進一步研究這些材料對細菌附著物和生物被膜發展產生抵抗性背后的潛在機制。

  當被問及現階段是否已有一些初步的理論來解釋這種現象時,Alexander說道:“我們有很多種可能的理論來解釋,但是在沒有經過實驗論證前,我們不希望去發布,因為單憑推測很容易站不住腳,尤其現在我們有資金去驗證推測是否正確。但我們可以肯定,以聚合物的物化性能來解釋我們所觀察到的抗性反應確實過于簡單,這就是為什么我們要通過表面來研究細菌的信號處理過程?!?

  “細菌對微生物的適應性非常強,我們需要找出導致細菌能夠對化學性質不同的聚合物表面進行辨識并做出反應的基因基礎,”William補充道,“通過材料科學和微生物學知識的結合,我們正在采取跨學科的方法來解決一個重大的醫學問題?!?

  單細胞細菌通常會附著到植入式器件表面,最終形成“黏菌團”或生物被膜,它們可以躲過檢測,并且受到身體本身免疫防御系統和抗生素的保護。

  根據美國疾病防治中心,美國每25個病人中,大約就有1個會被院內感染。在2011年,美國急癥處理醫院中約有722,000起院內感染病例,其中近75,000個病人在住院期間死亡。

  Alexander 和Williams使用的主要聚合物是一種4單體的共聚物和二甘醇二甲基丙烯酸酯(DEGMA),但發現環鏈和芳烴側鏈擁有相似的抗細菌性能。

  經過初步研究,Alexander 和 Williams發現,涂覆這種材料的硅膠件,其表面附著的細菌相比一般市售的硅膠件減少近97%。

  這種特殊聚合物的發現離不開麻省理工學院專家的幫助。他們發明了一種篩選方法,即采用微陣列的方法同時對成千上萬種的聚合物材料進行篩選。Alexander教授談到:“這些新材料的發現是一個很大的科學突破,我們已經找到了一組結構相關的材料,它們能大大降低病原細菌的粘附作用和生物被膜的形成,如銅綠假單胞菌、金黃色葡萄球菌和大腸桿菌等。然而這些新材料用我們常規對微生物細菌與材料表面相互作用的理解方法是難以發現的。在麻省理工學院專家的幫助下我們開發了一種同時能達到高通量篩選又能揭示其新的結構關系的技術。用這種高通量的材料篩選方法,總共調查了上萬種的材料,并找到了一些新的能抵制細菌粘附和生物被膜形成的材料,而這些用傳統的技術方法是難以做到的?!?

  Camstent公司已獲得這種新材料的授權,今年秋季,諾丁漢大學將與其合作在臨床試驗中首次應用涂層導尿管。

  研究人員稱,更好地了解細菌與聚合物表面相互作用時所使用的機制將能改善未來抗菌聚合物的設計合理性,在預防院內感染上實現變革。                                                     來源:中國聚合物網

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