抗菌劑用于殺死或減緩細菌、病毒和其他微生物的生長。它們可以是抗生素的形式，用于治療身體感染，或者作為用于防止細菌進入的商業(yè)產(chǎn)品的添加劑或涂層。這些拯救生命的工具對于預(yù)防和治療人類、動物和植物的感染至關(guān)重要，但當微生物對它們產(chǎn)生耐藥性時，它們也會對全球公共衛(wèi)生構(gòu)成威脅，這一概念被稱為抗菌素耐藥性。
抗菌素耐藥性的主要驅(qū)動因素之一是抗菌劑的濫用和過度使用，其中包括銀納米粒子，這是一種具有充分證明的抗菌特性的先進材料。它越來越多地用于具有增強殺菌性能的商業(yè)產(chǎn)品中 - 它已被編織成紡織品，涂在牙刷上，甚至作為防腐劑混入化妝品中。
匹茲堡大學斯旺森工程學院的 Gilbertson 小組使用實驗室大腸桿菌菌株來更好地了解細菌對銀納米粒子的抵抗力，并試圖避免這種材料的潛在濫用。該團隊最近在Nature Nanotechnology 上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。
“細菌對銀納米粒子的抵抗力尚未得到充分研究，因此我們的小組研究了這一事件背后的機制，”該論文的第一作者、皮特大學最近獲得民事和環(huán)境博士學位的 Lisa Stabryla 說。“這是一項有前途的創(chuàng)新，可以增加我們的抗菌素庫，但我們需要有意識地研究它并可能規(guī)范其使用，以避免像我們在一些常見抗生素中看到的那樣降低療效。”
Stabryla 將大腸桿菌暴露于連續(xù) 20 天的銀納米粒子中，并隨著時間的推移監(jiān)測細菌的生長。納米粒子大約比細菌小 50 倍。
“一開始，細菌只能在低濃度的銀納米粒子下存活，但隨著實驗的繼續(xù)，我們發(fā)現(xiàn)它們可以在更高的劑量下存活，”斯塔布里拉指出。“有趣的是，我們發(fā)現(xiàn)細菌對銀納米粒子產(chǎn)生了抵抗力，但對它們釋放的銀離子沒有抵抗力。”
該小組對暴露于銀納米粒子的大腸桿菌的基因組進行了測序，并發(fā)現(xiàn)了一個基因突變，該基因?qū)?yīng)于將重金屬離子推出細胞的外排泵。
“有可能某種形式的銀進入細胞，當它到達時，細胞發(fā)生變異以迅速將其排出，”她補充道。“需要做更多的工作來確定研究人員是否可以通過粒子設(shè)計克服這種阻力機制。”
該小組隨后研究了兩種不同類型的大腸桿菌：一種比正?；顒蛹毦斓卦谄洵h(huán)境中游動的超能動菌株和一種沒有物理手段四處移動的非活動菌株。他們發(fā)現(xiàn)只有運動過度的菌株才會產(chǎn)生抗性。
標簽： 銀納米粒子
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