由于抗生素過度使用，微生物耐藥性問題日益嚴(yán)重。因此，亟需發(fā)展新型抗菌藥物或抗菌技術(shù)。抗菌性多肽因多重抗菌機(jī)制以及不易引發(fā)耐藥性，被稱為“下一代抗生素”。

近年來，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所生物納米材料研發(fā)團(tuán)隊與多家醫(yī)院合作，針對微生物感染引起的臨床問題，設(shè)計制備了多種抗菌性多肽及相關(guān)功能性材料，并在多種感染性疾病動物模型上得到了驗證。

近日，該團(tuán)隊與北京應(yīng)急總醫(yī)院合作，針對骨髓炎病程長、發(fā)生部位深且多由耐藥菌誘發(fā)的問題，設(shè)計了對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）抗菌性能優(yōu)異的抗菌肽，并構(gòu)建了可原位成型的酶響應(yīng)抗菌水凝膠。該水凝膠由四臂聚乙二醇馬來酰亞胺（4-Arm-PEG-Mal）、N端馬來酰亞胺化的抗菌肽以及兩端含巰基的膠原酶可切割肽通過化學(xué)鍵合構(gòu)成。由于馬來酰亞胺和巰基之間的快速鍵合，AMP/VPM/PEG水凝膠可在生理條件下快速原位成型。此外，細(xì)菌感染處過表達(dá)的膠原酶可酶解水凝膠實現(xiàn)抗菌肽的按需遞送，從而增強(qiáng)抗菌肽在感染環(huán)境中對抗MRSA的活性。研究顯示，在體內(nèi)大鼠骨髓炎模型中，只需用26 G針向骨髓腔中分別注射4-Arm-PEG-Mal溶液及多肽溶液便可以使水凝膠在骨髓腔中原位形成。CT結(jié)果證明AMP/VPM/PEG水凝膠可以預(yù)防MRSA誘導(dǎo)的骨髓炎。上述成果為抗菌肽的髓內(nèi)按需遞送提供了微創(chuàng)方法，并有望為臨床預(yù)防骨髓炎提供可行策略。

相關(guān)研究成果發(fā)表在《化學(xué)工程雜志》（Chemical Engineering Journal）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金和理化所所長基金的支持。

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抗菌肽基生物材料的設(shè)計及其在多種疾病模型中的應(yīng)用