2018-11-04
生物膜——小生物,大智慧
biofilm
生物膜和医疗器械相关感染的防控任重而道远
① 对医疗器械相关感染的治疗具有挑战性,因为微生物在医疗装置的表面粘附并积聚形成生物膜;② 通过物理、机械、化学、电和生物方法实现表面涂覆,或清除基质,以及抑制初始附着和去除细菌,是生物膜靶向的主要方法;③ 表面技术和材料科学的最新发展已经帮助我们使用防污聚氨酯,水凝胶和噬菌体等进行材料优化和表面改性,从而防控生物膜;④ 对生物膜基质的研究促进了新型生物膜靶向治疗策略的研发。
biofilm
Extracellular polymeric substance
Extracellular polymeric substance targeting therapy
Medical device-associated infection
Physical–mechanical approach
生物膜
氧化石墨烯-银纳米粒子复合物有效地调节生物膜的发育和结构
① 制备了氧化石墨烯-银纳米粒子(GO-AgNPs)复合物,研究其对铜绿假单胞菌生物膜形成的影响;② GO-AgNPs以浓度依赖性方式抑制生物膜形成,表现出比纯GO和AgNPs更强的抑制活性;③ 15μg/ mL浓度的GO-AgNP可显著增加成熟生物膜中胞外聚合物(EPS)的产生,表明GO-AgNP有效地调节生物膜的发育和结构;④ GO-AgNPs通过物理损伤和氧化应激引起细菌死亡,显示GO和AgNPs的协同作用。
生物膜
氧化石墨烯
银纳米粒
抗菌
群体感应
Nature子刊:尿素可抑制致病菌的群体感应
① 体外培养和导管相关尿路感染(CAUTI)小鼠模型分析表明,尿液中的尿素可抑制铜绿假单胞菌(Pa)的群体感应相关基因表达及其调控的表型;② 尿素可抑制Pa对群体感应信号分子AHL的感知,但不影响AHL的分泌,也不影响AHL的活性或与DNA的结合;③ 群体感应基因缺陷的Pa菌株,仍能在CAUTI小鼠模型中定植,也可在导管中形成生物膜,说明群体感应对于CAUTI可有可无;④ 分析29个CAUTI临床Pa分离菌株,证实尿素可抑制群体感应依赖性表型。
群体感应
慢性细菌感染
尿路感染
铜绿假单胞菌
尿素
生物膜
更好理解生物膜——完整地转移生物膜
① 使用霍乱弧菌作为模型生物膜,系统地揭示了大量流变学和界面生物膜性质;② 发现细胞外多糖,蛋白质和细胞如何共同作用来定义生物膜机械性和界面特性,可能允许生物膜用作生物工程的材料;③ 指出了通过靶向生物膜基质中的特定组分来破坏或增强生物膜的新设计方法;④ 开发了一种简便的毛细管剥离技术,用于从表面去除生物膜或将完整的生物膜从一个表面转移到另一个表面。
生物膜
毛细血管剥离
霍乱弧菌
alginate
益生菌通过生物膜启发包封和抗生素共同给药治疗慢性感染
① 通过简单的交联方式用海藻酸盐包封益生菌,暴露于妥布霉素后,包封的益生菌的生长和代谢活性不受妥布霉素的影响,且相对于游离益生菌有更多生存优势;② 使用妥布霉素与包封的益生菌组合可根除耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)及铜绿假单胞菌(PA);③ 结论:益生菌和抗生素通过生物膜启发包封共同给药,提供了双重杀菌能力,可作为治疗复杂感染和克服抗生素耐药性的新途径。
alginate
Antimicrobial resistance
chronic wounds
encapsulation
probiotics
生物膜
新型抗菌肽有效破坏铜绿假单胞菌生物膜
① 新型抗菌肽6K-F17对多种病原菌有很强的抗菌活性,对人血红细胞无溶血作用,对人支气管上皮细胞无毒副作用;② 在囊性纤维化(CF)痰液上清存在的情况下,6K-F17可有效破坏铜绿假单胞菌(Pa)生物膜;③ 以剂量依赖的方式破坏标准菌株与多重耐药菌株(从慢性感染的CF患者处获得)的生物膜;④ 低剂量可显著增强妥布霉素的杀灭作用,导致生物膜破坏;⑤ 能够降低已建立的Pa生物膜的总体生物量,并减少存在的活细胞数量。
生物膜
抗菌肽
铜绿假单胞菌
Antimicrobial dressing
链霉素双氯芬酸复合生物材料敷料可有效抗菌并抑制生物膜形成
① 配制含有聚氧化乙烯/角叉菜胶(POL-CAR)和聚氧化乙烯/海藻酸钠(POL-SA)的复合敷料,负载双氯芬酸(DLF)和链霉素(STP),测试对大肠杆菌,铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌的抗菌活性;② DLF的最小抑制浓度高于STP,负载DLF和STP的敷料抗菌效果显著;③ POL-SA敷料效果优于POL-CAR,而DLF和STP负载敷料比银基敷料具有更强的抗菌活性;④ 该辅料还可以防止细菌的抗药性和生物膜形成,同时减少与感染相关的慢性炎症。
Antimicrobial dressing
BACTERIAL INFECTION
carrageenan
Chronic wound
Diclofenac
白色念珠菌
绿茶多酚可有效抑制白色念珠菌生物膜形成
① 检测绿茶多酚(PPFGT)和Padma Hepaten(PH)对白色念珠菌龋齿诱导性的抑制作用;② PPFGT和PH均通过浓度依赖性抑制生物膜形成,降低胞外基质的分泌,但对浮游菌的生长没有抑制作用;③ 扫描电镜可明显观察到生物膜形成的减少和从酵母到菌丝形态的转变;④ 白色念珠菌hwp1,eap1和als3毒力相关基因的表达减少;⑤ 结论:PPFGT在单独使用或与PH联合使用均对白色念珠菌生物膜形成和胞外基质分泌具有抑制作用。
白色念珠菌
生物膜
茶多酚
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