如何對抗耐藥性，是生物醫學研究的重要課題之一。近日，在南京工業大學藥學院副院長繆文俊副教授的指導下，南京工業大學藥學院三名本科生牛培元、馮讀祥、王澤宇設計并制備出一種遞氧納米乳，可以利用抗菌光動力療法改善并提高耐藥革蘭氏陰性菌的滅活效率。日前，這項成果已刊發在SCI期刊《藥劑學》上。

“為什么我們提倡少用抗生素，少用強效抗生素，是因為細菌的耐藥性，而且新型廣譜抗生素很難開發。” 繆文俊介紹，“一些強效抗生素等副作用很大，而且會產生耐萬古霉素的菌株，一旦細菌在人體內產生耐藥性，臨床很難有可靠的方案去對抗這種局面的。”

據介紹，細菌分為革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌，團隊經過前期的研究發現，抗菌光動力療法具有安全高效、易于實施、可重復給藥、良好的生物相容性和協同性等優點，其中，革蘭氏陽性菌對光動力療法很敏感，效果很好，而且不易產生耐藥性。團隊成員牛培元介紹說：“光動力治療有三要素：光敏劑、氧氣、光。光敏劑將光的能量傳遞給氧分子，讓氧分子變成一個活性狀態，去氧化生物大分子，比如說蛋白質、DNA或者是細胞膜結構等等，被氧化后的生物大分子就失去原有的功能，不能去復制增殖了，就會消亡掉。”

與此同時，團隊發現由于革蘭氏陰性菌特有的細胞壁結構，抗菌光動力療法對其治療效果并不理想，耐藥革蘭氏陰性菌逐漸取代耐藥革蘭氏陽性菌成為院內感染的主要致病菌。“革蘭氏陰性菌，它的敏感度是陽性菌的十分之一，也就是藥物的劑量要加到十倍左右才會得到一個同樣的療效，光動力遞氧策略是抗腫瘤領域的一個應用，在治療過程中，氧氣會快速地被消耗掉，導致過程不能長久地持續。對微生物來說，如果殘留數量過多，很快它的數量又會回到初始水平。” 團隊成員馮讀祥介紹道。

針對革蘭氏陰性菌對抗菌光動力療法不敏感的問題，團隊設計并制備出一種遞氧納米乳——光動力活性全氟化碳脂質納米乳（Ce6@FDC），利用全氟萘烷作為遞氧材料，補充光動力治療過程中迅速消耗的氧氣，改善并提高耐藥革蘭氏陰性菌的光動力滅活效率。“這個遞氧納米乳是藥物的載體，就好像我們平時吃的膠囊，這個納米乳相當于藥物的外殼，里面包著的光敏劑也就是藥物，這個外殼可以增強藥物的作用效果。” 團隊成員王澤宇介紹道。

遞氧納米乳的制備也是整個實驗最難的地方，因為制備遞氧納米乳需要很多材料，這大大超出了三名本科生的認知范圍，繆文俊副教授通過舉行每周組會的方式及時了解實驗進度，并對下一階段實驗計劃提出建議。在經過幾次調整后，實驗終于取得了成功。團隊成員牛培元說，“第一個方案我們選取了殼聚糖來作穩定劑，但是藥物制備好之后，我們發現會出現一種聚沉現象，產生一種絮狀物，之后又把這個材料換成了十六烷基三甲基溴化銨，是一種陽離子的表面活性劑，可以形成納米乳，換了這個材料之后穩定性顯著提高。”

以大腸桿菌為例，與傳統游離光敏劑二氫卟吩e6（Ce6）相比，在相同條件下，在光動力對抗浮游菌實驗中，該遞氧納米乳增效光動力后，細菌數量的平均對數單位從5.1下降為3.3；在生物膜清除實驗中，該遞氧納米乳增效光動力后，生物膜內活細菌數量降低5.2個對數單位，耐藥革蘭氏陰性菌滅活效率顯著提高。

通訊員 韋瑋

揚子晚報/紫牛新聞記者 楊甜子

校對 王菲