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上海兽医研究所在肽基抗菌水凝胶方面研究取得新进展

时间:2023-09-02   访问量:1018

近日,中国农业科学院上海兽医研究所动物抗感染药物和微生物耐药团队成功设计出肽基抗菌水凝胶,该水凝胶具有良好的药物缓释能力,其持续抗菌时间可达120h。该团队利用之前设计的精氨酸尾端标记抗菌肽,结合肽两亲体TPA,通过一步反应,成功设计出具有缓释功能的水凝胶。体外实验研究表明,该水凝胶不仅具有良好的抗菌能力,同时对成熟的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌生物膜具有明显的破坏作用。且连续120h的细胞毒性分析表明,该水凝胶具有极好的生物相容性。相关成果发表在《ACS Applied Materials& Interfaces》上。

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抗菌肽由于具有广谱活性、多种作用机制和低耐药倾向等优点而被广泛研究。然而,不稳定性且容易受到阴离子物质的干扰,严重限制了抗菌肽的生物利用度。水凝胶是一类由天然或合成聚合物组成的材料,可以注射或植入所需的位置,作为局部和持续药物释放的储存库。由于各种因素(包括固有的抗菌活性和动态瞬变性),抗菌肽作为水凝胶制备的原料受到极大的关注。此外,水凝胶的水合作用、可调性质和纤维结构可以使肽在其中保持适当的折叠,这可能对药物递送和促进伤口愈合具有极大的促进作用。此外,抗菌肽交联水凝胶可以避免使用载体材料,实现更高的局部抗菌药物浓度。

该团队利用动物慢性伤口感染模型发现,该水凝胶不仅可以明显减少小鼠慢性伤口处的细菌载量,还可以促进小鼠皮肤细胞增殖,减少炎症,加速再上皮化,并调节肌肉和胶原纤维的形成。同时利用水凝胶的超分子网状纳米结构,将止血药物装载到水凝胶中,发现该水凝胶复合体可以明显提高止血能力,即该水凝胶具有开发联合抗感染平台的潜力。

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以上研究成果获得国家自然科学基金(nos.32071443和31871247)的资助,我所博士研究生商璐为该论文第一作者,张丽芳研究员和谷峰研究员为论文通讯作者。










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