几种肽具有抗菌作用——但是它们在人体中分解太快而无法发挥这种作用。Empa研究人员现在已经成功地将肽包裹在保护性外套中,这可以延长它们在人体中的寿命。这是一个重要的突破,因为肽被认为是抗生素抗性细菌的可行解决方案。
它们存在于许多生物体中,并且构成针对体内细菌的天然武器,被称为抗微生物肽。它们提供了一种可能的——现在也是迫切需要的——替代常规抗生素的产品,但还没有成功地应用于临床上。其原因在于它们的结构,其导致肽在其可以具有抗菌影响之前在人体内相对快速地分解。
在圣加仑的Empa生物接口部门,由斯蒂芬Salentinig领导的团队现在已经与哥本哈根大学合作开发了一种由液晶纳米材料(所谓的纳米载体)制成的穿梭系统,肽,从而确保它们安全地到达靶向位点。研究结果最近发表在Journal of Physical Chemistry Letters上。特别开发的纳米载体由所谓的结构形成脂质组成,其可以容纳抗菌肽并基于结构的性质保持或释放它们。用细菌培养物的初始测试显示肽被纳米载体完全包封,因此保持稳定。然而,一旦它们被释放,它们发挥全部的效用并且证明在杀灭细菌方面非常有效。
肽性能很好——具有纳米胶囊的肽甚至更好,研究人员还记录了纳米载体的另外的特征。当“单独”工作时,肽已经对细菌有效——但是与载体结构相结合,它们甚至更强。因此,由脂质形成的保护性外壳不仅确保肽安全递送到需要它们的区域,而且增强它们在靶向位点的影响。因此,Empa和哥本哈根大学开展的研究可能是成功对抗抗生素抗性细菌的第一步,因为肽使用与抗生素使用的机制不同并破坏了细菌膜。甚至具有抗生素抗性的超级细菌也没有抵抗这种效应。“当然,细菌最终也可能适应具有更高的耐药性,”Salentinig说。然而,这不会发生在一夜之间,我们将有一个新的武器在抗击多耐药细菌的武库。
下一步,研究人员希望通过令它们能够在特定时间生效的方式来构造纳米载体。因此,肽将在纳米结构内被保护,然后当需要时和作为其结构改变的结果而被释放。“按下一个按钮”,可以这么说。这在医疗领域尤其重要,例如在治疗开放伤口或使用导管时。