耐抗生素生物膜幸存下来

形成生物膜的臭名昭著的抗生素抗性细菌，例如铜绿假单胞菌，可以进化以在抗菌纳米银治疗中存活下来。悉尼科技大学(UTS)科学家的新研究表明，长期纳米银治疗会增加此类致病菌株反复感染的风险。

科学家们探索了铜绿假单胞菌生物膜对纳米银(惰性钛载体上直径约两纳米的银颗粒)的长期反应和适应，并将其与其对离子银(硝酸银盐)和模型抗生素的反应进行比较，庆大霉素，与自由生活或浮游形式的细菌相反。他们表明，虽然有效的抗菌银剂可以有效抑制铜绿假单胞菌生物膜的生长，但长期暴露于这些药物会导致细菌进化出持久性。

这项强调细菌生物膜纳米颗粒适应现象的新研究发表在《纳米生物技术杂志》上的一篇文章中，题为“纳米颗粒和抗生素存在下形成生物膜的病原菌的进化：适应现象和交叉耐药性”。

“了解病原体如何发展对纳米粒子的适应机制是我们努力克服这些现象的关键，包括生物膜作为病原菌生长的主要形式。这是为了在这个抗生素耐药性日益增强的时代保护纳米银等重要替代抗菌药物的功效，”该论文的通讯作者CindyGunawan博士说。

该论文的第一作者RitiMann博士表示，这项研究将有助于为纳米颗粒作为抗菌剂的使用制定更好的管理策略，特别是对于长期治疗。曼恩说：“根据这项研究，我们建议不仅在长期使用纳米颗粒治疗期间而且在长期使用纳米颗粒治疗后监测患者，以防止复发感染。”

超过一半的慢性感染(包括医院相关感染)是由于附着在伤口、呼吸机、静脉导管和导尿管、心脏起搏器以及其他医疗设备和假肢表面的稳定细菌生物膜的生长而引起的。仅在美国，医院相关感染每年造成的医疗费用就超过940亿美元。

细菌生物膜比自由生活的细菌更能抵抗抗菌治疗，因为它们产生保护性聚合物基质，减少抗生素对细菌的渗透。不仅如此。生物膜中的细菌可以合成信号分子(自诱导剂)，激活毒力基因、毒素和保护性基质成分，并以更高的频率将抗生素抗性基因从一个细胞转移到另一个细胞。这些共同保护生物膜中的微生物群落免受抗菌治疗的影响。

耐药细菌生物膜的复杂挑战促使人们研究非抗生素选择来抑制和根除生物膜的生长。银纳米颗粒(纳米银，NAg)已成为一种有效的抗菌剂，不仅用于对抗或预防伤口敷料和医疗器械中的感染，而且还用于肥皂、牙膏、洗衣机、冰箱等消费品，甚至儿童“无味”袜子。

在这项研究中，悉尼科技大学iThree研究所的研究人员表明，银处理不会导致细菌产生耐药性。当需要更高剂量的抗菌剂来抑制细菌生长时，据说细菌已经对该药物产生了“耐药性”，但当抗菌剂需要更长的时间才能杀死人群时，据说细菌已经产生了抵抗力。“宽容”或“坚持”。

“耐受性”表明，由于杀灭率较慢，细菌群体在存在抗菌剂的情况下可以存活更长时间，而“持久性”则表明，只有一小部分细菌细胞(称为“持久性”)能够在暴露于其他致命物质的情况下存活下来。抗菌剂的浓度。

在这项研究中，科学家们表明，纳米银可以杀死样本群体中99.99%的铜绿假单胞菌，而只有0.01%的细胞存活下来。然而，一旦纳米颗粒处理停止，这一微小部分的“持久细胞”就会恢复正常生长。

Gunawan说：“细菌可以适应纳米颗粒的科学证据意味着我们需要对纳米颗粒的使用进行有效监管，并进行明确的风险与效益评估和明确的抗菌目标。由于过去几十年来新的有效抗生素的开发有限，我们需要保持替代抗菌药物的功效来对抗无法治疗的感染，拯救生命并节省数十亿美元的医疗保健费用。”

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