脚气克星!我科研团队开发基于黄光+超声的真菌快速清理技术

综合 2024-04-16 03:01:10 8838

科技日报记者 魏依晨

真菌感染通常由念珠菌为代表的脚气基于菌快、隐球菌和曲霉菌等致病菌引起,克星科研开其中侵袭性念珠菌病是团队最大的挑战之一。由于这类真菌感染往往具备高侵袭深度,黄光且易在皮下形成生物膜等特征,超声进一步增加了治疗的速清术难度。目前,理技以唑类药物为代表的脚气基于菌快抗真菌剂是最典型的一线策略,但由于真菌和人类宿主之间的克星科研开相似性,强抗真菌剂容易表现出较高的团队细胞毒性。并且,黄光此类抗真菌剂的超声长期使用,还可能导致病原体耐药性的速清术发展。因此,理技有必要开发一种安全且有效的脚气基于菌快治疗真菌感染的无抗生素策略。

基于CMZ的US和YL平台用于C. albicans引起的开放性伤口和皮下感染的治疗示意图。

近日,南昌大学光健康团队研究人员将传统中药艾草炭化后修饰ZnO纳米材料,制备出一种具有黄光(YL)和超声(US)双响应性的窄带隙材料(CMZ),用于协同抗真菌治疗。在US和YL辐照下,CMZ通过压电-光催化作用产生大量活性氧(ROS),进而干扰真菌毒力、代谢活动、菌丝生长、生物膜发育相关基因的表达,实现高效根除浮游白色念珠菌(C. albicans)及其成熟生物膜。尽管隔着1厘米厚的组织屏障,CMZ能够快速灭活99.9%的C. albicans,显示出良好的体外深层抗真菌功效。此外,基于CMZ的抗真菌策略的体内功效在两种真菌感染模型(开放性伤口感染和深层皮肤感染)中得到证明,表现出优于传统抗真菌剂酮康唑(达克宁)的疗效。

皮下真菌感染的治疗。

通过研究发现,基于真菌感染的高侵袭深度和高治疗难度等问题,构建出由超声和黄光推进的CMZ深部抗真菌平台,实现了真菌感染的快速治疗。窄带隙的CMZ具备超声和黄光双响应性,能够通过压电-光催化作用产生大量ROS,快速根除浮游C. albican及其生物膜。潜在抗真菌机制涉及内在ROS产生以及生物学过程干扰,包括真菌毒力因子、氧化应激相关基因、铁代谢相关基因、菌丝发育相关基因以及生物膜形成相关基因。

实验证明,该抗真菌平台在两种真菌感染模型(开放性伤口感染和深层皮肤感染)中表现出出色的治疗能力,且优于传统抗真菌剂KTZ的疗效,包括深层真菌快速清理与感染组织有效修复。综上所述,由超声和黄光推进的CMZ抗真菌体系为真菌感染提供了一种有前途的替抗策略,也有望治疗其他更深部位的感染疾病(如细菌性肺炎、幽门螺杆菌感染)。

(南昌大学供图)

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