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耐藥性細菌有解!? 英開發人造病毒外殼成新型抗生素

2020.02.06環球生技雜誌/記者 巫芝岳 編譯

耐藥性細菌有解!? 英開發人造病毒外殼成新型抗生素 (圖片來源:網路)

耐藥性細菌有解!? 英開發人造病毒外殼成新型抗生素 (圖片來源:網路)

近日,英國國家物理實驗室(NPL)的科學家與劍橋、倫敦等多所大學合作,透過從病毒得來的靈感,打造出一款「人造病毒外殼」,可有效對抗具耐藥性的細菌,該研究發表於美國化學學會的期刊《ACS Nano》。

研究團隊利用病毒的蛋白質外殼(capsid)結構幾何原理,主要以人類細胞中的乳鐵蛋白(lactoferrin)為材料,組裝出一種稱為「Ψ-capsid」的蛋白質殼。

這項存在於人體細胞中的小分子本身已具有微弱的抗菌作用,能識別病原體並與之產生反應,組成蛋白質殼後,因為內含該分子的數量增加,因此具有更強的抗菌功能。

研究人員結合奈米級技術與單細胞成像技術,證明該蛋白質殼材料會在細菌的細胞膜上打出奈米級的孔洞,並對細菌造成永久性的傷害。

由於這些奈米孔洞僅會位在膜上與單一個蛋白質殼結合的位置,因此可進一步讓高濃度的抗菌藥物精確地被送入細菌內部、使藥效更持久。

此外,該材料還能進而使這些細菌能被宿主的免疫細胞辨認出來,且在體內實驗或外實驗中,對生物皆無毒性。

倫敦大學的合作團隊觀察並證明了該材料如何到達作用位點,最終讓多種細菌死亡的機制。其研究人員表示,他們利用類似視障人士在閱讀點字時,掃描細菌表面形狀凸起的方式,來即時追蹤這項材料如何在細菌上打出孔洞。

NPL的研究員Ibolya Kepiro表示,這項材料與一般抗生素的專一性不同,可以有效對抗細菌表型的變異,因此有潛力成為對抗細菌耐藥性的工具。

除了NPL、劍橋大學與倫敦大學外,參與本研究的團隊還包括倫敦國王學院(King’s College London)艾克斯特大學(University of Exeter)

參考資料:

1. 論文原文:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b06814

2. https://phys.org/news/2020-02-scientists-artificial-virus-superbugs.html

Only if we understand, can we care. Only if we care, will we help. Only if we help, shall all be saved. ― Jane Goodall

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