納米海綿水凝膠的未來發展

美國加州大學聖迭戈分校的納米科學工程師日前研發出了一種凝膠，這種凝膠中含有能夠吸附細菌毒素的納米海綿。這種凝膠有望用於(yu) 治療抗藥性金黃色葡萄球菌（methicillin-resistant Staphylococcus aureus，MRSA。這種細菌產(chan) 生了對所有的抗藥性，常常被稱作“超級細菌”）導致的皮膚和傷(shang) 口上的感染。在不使用抗生素的情況下，這種“納米海綿水凝膠”能夠把被抗藥性金黃色葡萄球菌感染的小鼠皮膚上的損傷(shang) 減小到zui小。這項研究日前發表在學術期刊《先進材料》（Advanced Materials）上。

在製造這種納米海綿水凝膠的時候，科學家把納米海綿與(yu) 水凝膠混合到一起。納米海綿是一種納米顆粒，能夠吸附抗藥性金黃色葡萄球菌、大腸杆菌和其它對抗生素產(chan) 生抗藥性的細菌分泌出的危險的毒素，水凝膠是由水和多聚物組成的一種凝膠。在這種納米海綿水凝膠中，水凝膠能夠把納米海綿控製保留在感染的部位，吸附掉細菌毒素。

“我們(men) 把納米海綿和水凝膠這兩(liang) 種材料的優(you) 點結合了起來，生產(chan) 出了一種能夠治療局部細菌感染的強有力的藥物”，張良方（Liangfang Zhang）介紹說，他是加州大學聖迭戈分校Jacobs工程學學院的納米工程學教授，這項研究的負責人，“納米海綿很難單獨的在局部組織上使用，因為(wei) 它們(men) 會(hui) 很快的擴散到身體(ti) 的其它部位。通過把納米海綿整合到水凝膠裏，我們(men) 就能把它們(men) 控製保留在感染部位上。”

由於(yu) 使用納米海綿水凝膠治療不需要使用抗生素，科學家們(men) 認為(wei) 目前存在的細菌對抗生素的抗藥性不太可能會(hui) 對這種方法的有效性產(chan) 生影響。不僅(jin) 如此，由於(yu) 治療時不使用抗生素，這種治療方法也不太可能導致細菌產(chan) 生新的抗藥性。

張良方的研究小組203年曾在《自然 納米技術》雜誌（Nature Nanotechnology）上發表過相關(guan) 的研究，這項新的研究成果是在此前研究的基礎上取得的新進展。張良方團隊203年的研究發現納米海綿能夠吸附血液中有害的細菌毒素，把這些毒素從(cong) 它們(men) 的靶目標——紅細胞上移除掉。在這項新的研究成果中，科學家發現移除掉細菌毒素有可能能夠治療耐藥菌導致的細菌感染。

“治療這類細菌感染的一種方法是把這些細菌毒素移除掉，這些毒素既是這些細菌攻擊生物體(ti) 的武器，又是這些細菌自我保護的盾牌”，張良方介紹說。“根據我們(men) 的猜想，移除掉這些毒素之後，這些細菌會(hui) 變得異常脆弱，並且被*的暴露出來，這使機體(ti) 的免疫係統能夠輕易的殺滅掉這些細菌，無需使用藥物。”

納米水凝膠療法

那麽(me) 納米海綿水凝膠療法的治療原理是什麽(me) 樣的呢？每一個(ge) 納米海綿都是一個(ge) 由紅細胞的細胞膜包裹的納米顆粒。這些包裹的細胞膜把這些納米海綿“化妝”成了紅細胞，而紅細胞是抗藥性金黃色葡萄球菌分泌的有害毒素的靶目標。通過這種“偽(wei) 裝”，納米海綿能夠吸引這些有害的毒素，把它們(men) 從(cong) 血液中去除掉。為(wei) 了讓這些納米海綿移除掉某個(ge) 特定位置（比如皮膚上感染的傷(shang) 口）上的毒素，必須要使這個(ge) 位置上始終含有大量的納米海綿。水凝膠的作用就是把納米海綿控製保留在這個(ge) 區域。在需要治療的位置上，每毫升的水凝膠中含有數十億(yi) 的納米海綿顆粒。水凝膠上的孔洞非常小，這使納米海綿不會(hui) 從(cong) 水凝膠中擴散出來，但對於(yu) 細菌毒素來說，這些孔洞又非常大，使這些毒素能夠進入水凝膠與(yu) 納米海綿相結合。

這項ELISA研究發現使用納米海綿水凝膠進行治療，能夠減小抗藥性金黃色葡萄球菌感染導致的皮膚損傷(shang) 。在小鼠上的研究發現，與(yu) 不治療的小鼠相比，使用納米海綿水凝膠進行治療的小鼠皮膚上的損傷(shang) 要小很多。

“在把納米海綿水凝膠注射到感染位置之後，我們(men) 發現這些凝膠吸附了細菌分泌的毒素，避免了這些位置的血液、肌肉和組織進一步的損傷(shang) ”，張良方說。

這項ELISA研究還發現水凝膠能有效的把納米海綿控製保留在體(ti) 內(nei) 特定的區域。在把納米海綿水凝膠注射到小鼠皮下兩(liang) 天後，接近80%的納米海綿仍然保留在注射的位置。當注射的是沒有混合水凝膠的納米海綿時，注射兩(liang) 小時後就隻有20%的納米海綿還保留在注射的位置。多數的納米海綿都已經擴散到周圍的組織去了。