昆虫蛋白阻止细菌感染

一种使跳蚤弹跳的蛋白质已被用来驱逐细菌细胞，实验室结果表明该材料具有预防医疗植入物感染的潜力。 由澳大利亚皇家墨尔本理工大学的研究人员领导的这项合作研究是首次报道使用由节肢动物蛋白制成的抗菌涂层来完全阻止细菌附着在表面上。 该研究的主要作者 Namita Roy Choudhury 教授表示，这一发现是朝着创建智能表面的目标迈出的关键一步，该智能表面可以阻止危险细菌，尤其是耐抗生素细菌（如 MRSA）在医疗植入物上生长。 “这项工作展示了如何调整这些涂层以有效对抗细菌——不仅是在短期内，而且可能是在很长一段时间内，”他说。她说。 尽管进行了消毒和感染控制，但手术后的植入物上仍经常发现细菌。这些可能导致需要抗生素的感染，但随着抗生素耐药性变得越来越普遍，需要新的预防措施。 “抗生素耐药性促使人们对自消毒材料和抗菌表面的简便制备领域产生了更大的兴趣，”乔杜里说道。 “因此，我们设计这个表面是为了完全防止细菌的初始附着和生物膜的形成，从而降低感染率。” 乔杜里说，潜在的应用可能包括手术工具、医疗植入物、导管和伤口敷料的喷涂。 节肢动物蛋白是在昆虫中发现的一种蛋白质，以其卓越的弹性而闻名——它能让跳蚤在几微秒内跳跃到自身高度的一百倍以上——但它也具有极强的弹性和生物相容性。 “这些卓越的特性和无毒性质使得节肢动物蛋白和节肢动物模拟蛋白成为许多需要柔性、耐用材料和涂层的应用的理想选择，”乔杜里说道。 “这些应用范围从组织工程和药物输送到柔性电子和运动设备，但这是第一篇关于其作为抗菌涂层性能的著作。” 该团队利用改变形式的节肢弹性蛋白创建了多种形式的涂层，然后在实验室条件下测试了它们与大肠杆菌和人类皮肤细胞的相互作用。 该研究表明，被称为凝聚层的纳米液滴形式的改变蛋白质如何能够 100% 有效地排斥细菌，同时仍然与健康人体细胞良好整合，这是医疗植入成功的关键部分。 皇家墨尔本理工大学研究的主要作者 Nisal Wanasingha 博士表示，纳米液滴的高表面积使其特别擅长与细菌相互作用并排斥细菌。 “一旦它们接触，涂层就会通过静电力与带负电的细菌细胞膜相互作用，破坏它们的完整性，导致细胞内容物泄漏并最终导致细胞死亡，”他说。