※賓州大學發表一款能針對真菌感染的奈米機器人,透過磁場能精準導入被感染部位。(Photo credit: University of Pennsylvania and Prof. Edward Steager and Hyun Koo)
賓州大學(University of Pennsylvania)的研究團隊發表一款奈米機器人,可以在外部磁場的導航下移動至被真菌感染部位,與真菌結合,然後釋放活性氧,徹底消滅真菌。這些微小的顆粒是催化性奈米顆粒的一個例子,研究團隊將其稱為奈米酵素(nanozymes)。他們使用氧化鐵製造,這個奈米機器人在磁場的影響下是可操控的,使研究團隊能夠將它們定位在身體的特定部位。在迄今為止的實驗中,奈米機器人已被證明能夠破壞真菌生物膜,而這種生物膜使用傳統的抗真菌藥物非常難以治療。
真菌感染是一個醫療上的重大挑戰,特別是如果感染性真菌形成厚厚的生物膜,常規抗真菌藥物很難穿透。「念珠菌形成頑強的生物膜感染,特別難以治療。目前的抗真菌療法缺乏快速有效地消除這些病原體所需的效力與特異性。因此,這項合作借鑑了我們的臨床知識,並結合賓州大學工程與應用科學院的Edward Steager研究員團隊的機器人專業,提供了一種新的方法。」這項研究的共同計畫主持人Hyun Koo臨床教授說道。
這些微小的結構由氧化鐵奈米顆粒組成,可以使用外部磁場進行精密的控制。「我們在這項研究中用來控制奈米粒子的方法是透過磁場,這使我們能夠引導奈米粒子到準確感染位置。我們使用氧化鐵奈米粒子還有另一個重要的理由,因為它們具有催化作用。」這項研究的共同計畫主持人Edward Steager研究員說道。
這些催化特性讓人聯想到過氧化酶,它的作用是幫助過氧化氫分解成水和氧氣。然而,這也導致了大量活性氧的產生,這些活性氧可以迅速損害和破壞其附近的活細胞。這就是奈米機器人能夠摧毀真菌生物膜的作用機制。
然而,奈米機器人還擁有另一個出乎意料的特性,這極大地幫助了它們對這些生物膜的親和力。它們似乎對真菌細胞有著很強的吸引力,並將在這種生物膜內緊密結合,而對人體細胞的親和力較小,這大大增強了它們的特異性和安全性。
「我們的奈米酵素組合顯示出對真菌細胞的驚人吸引力,特別是與人類細胞相比。這種特異性的結合互動是強而有力並且集中地為抗真菌效果鋪設了新的道路,而不影響其他未受感染的區域。」Edward Steager研究員繼續說道。
(來源:Medgadget 生策中心編譯)
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