具有抗菌效果和特异性的溶菌噬菌体是治疗多重耐药细菌感染的潜在方法之一。然而,保护性生物膜基质仍会严重影响噬菌体的穿透性,导致其抵抗生物膜感染的功效显著受限。有鉴于此,马萨诸塞大学阿默斯特分校Vincent M. Rotello构建了工程化聚合物,并将其用于制备非共价噬菌体-聚合物纳米组装体(PPNs),其能够穿透细菌生物膜并杀死细菌。
本文要点:
(1)噬菌体K具有抗多种金黄色葡萄球菌(包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA))的活性。研究者将其与阳离子聚氧杂降冰片烯聚合物进行组装以形成PPNs。研究发现,PPNs保留了噬菌体的感染性,并且能够表现出优于游离噬菌体的生物膜渗透性和细菌杀伤能力。在体外,PPNs对MRSA生物膜的细菌减少量可达到3-log10(~ 99.9%)。
(2)研究者进一步将PPNs掺入Poloxam407(P407)水凝胶中,并应用于体内创面生物膜,证明了其能够实现控释和缓释。实验结果表明,掺入PPNs的水凝胶可在小鼠MRSA伤口生物膜模型中表现出良好的有效性,使细菌负荷减少1.5-log10(P407水凝胶中的噬菌体K可使细菌负荷减少0.5 log)。综上所述,该研究构建的阳离子聚合物工程化噬菌体K在治疗伤口生物膜感染方面具有重要潜力。
Jungmi Park. et al. Engineered Bacteriophage-Polymer Nanoassemblies for Treatment of Wound Biofilm Infections. ACS Nano. 2024
DOI: 10.1021/acsnano.4c08671
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c08671