直接殺菌 避免抗藥性 不怕超級細菌 肽凝膠敷傷口 取代抗生素

編譯/韋士塔 |2021.08.28
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新型水凝膠敷料能保護肽分子,延長殺菌時間。圖/網路

編譯/韋士塔

抗生素是偉大發明,已拯救無數生命,但也帶來新的危害。隨著抗生素使用量和濫用程度日益升高,細菌產生抗藥性的機會也愈大,甚至演變成「超級細菌」。為了解決這個問題,瑞典查默斯科技大學(Chalmers University of Technology)的研究人員正在開發一種新的抗菌傷口敷料,希望利用蛋白質取代傳統抗生素。

一份發表在《自然微生物學》(Nature Microbiology)期刊的報告指出,2000年至2015年,全球抗生素用量大幅增加65%,尤其是在中低收入國家。專家預測,若無法扭轉這個趨勢,2030年時全球抗生素用量將比2015年多出2倍。如果無法開發出新型的抗生素,2050年全球每年可能將有1000萬人因感染超級細菌而死亡。

為此,查默斯科技大學的安德森(Martin Andersson)教授帶領研究團隊,已經開發出一款實驗性的水凝膠敷料。這款敷料的成分中添加了肽(Peptide),這是人類免疫系統中天然存在的蛋白質,具有抗菌作用。

肽是介於胺基酸和蛋白質之間的一種生化物質,是蛋白質的一個片段。兩個以上的胺基酸之間以肽鍵相連,形成「胺基酸鏈」,就叫做肽。

研究團隊在《ACS生醫材料科學暨工程》(ACS Biomaterials Science & Engineering)期刊發表報告表示,肽對細菌的破壞作用,主要是破壞微生物的細胞壁,因此細菌較不可能對肽產生抗藥性。更重要的是,實驗室測試結果顯示,摻入肽的凝膠可有效消滅有害細菌,包括已對抗生素產生抗藥性的菌種。

研究人員指出,肽敷料可以取代抗生素,防止和幫助治療各種傷口感染,既能避免細菌產生抗藥性,也可以更有效治療傷口。

科學家過去曾進行利用蛋白質殺死細菌的相關研究,但並未獲得太大突破,因為肽與體液(如血液)接觸後,會在短時間內就分解消失,無法發揮滅菌作用。然而,新型的奈米結構水凝膠能為肽提供保護環境,使肽保持完整,可以直接在傷口殺菌。

參與這項研究的博士生布隆史特蘭德(Edvin Blomstrand)表示:「這種凝膠材料的潛力非常龐大,前景可期。肽不會破壞人體自身的細胞,凝膠則非常溫和,適合作為覆蓋在皮膚上的敷料。在我們的實驗裡,水凝膠對肽的保護作用非常顯著,兩者結合時,肽的分解速度會變很緩慢。」

除了查默斯科技大學的研究團隊,瑞士聯邦材料科學與技術實驗室(EMPA)也正在開發一款以蛋白質為主要材料的水凝膠貼片。

查默斯科技大學的衍生企業Amferia生技公司,也準備把他們研發的水凝膠商業化,目前已展開動物試驗,也將進行臨床研究,把這種肽敷料推向市場,初步的構想是在上市後推出一般型敷料,也可能開發噴霧式傷口敷料。

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