摘要：由细菌生物膜造成的耐药是感染性疾病的临床挑战,严重危害人类健康。细菌定植在机体后产生胞外基质形成生物膜,其具有结构致密、高黏附性、药物低渗等特征,是临床传统药物治疗感染性疾病失败的关键原因。因此,亟待开发抗细菌生物膜感染的新型治疗策略,应对日益严峻的耐药感染。纳米生物材料具有特异靶向、智能递送、载药量高、毒副性低、穿透性强等优势,被广泛用于细菌生物膜相关感染的治疗。本文阐述了细菌生物膜的生物学特性及其耐药分子机制,介绍了纳米生物材料通过破坏成熟生物膜、阻断细菌通信、抑制细菌代谢和增强生物膜渗透等策略治疗细菌感染的进展,并展望了纳米材料生物治疗的发展趋势与转化前景。

摘要：目的综述细菌生物膜(bacterial biofilm,BBF)在慢性骨髓炎形成中的作用及其防治。方法查阅近年国内外有关慢性骨髓炎和BBF的相关文献,对BBF在慢性骨髓炎形成中的作用以及防治进行回顾及综合分析。结果慢性骨髓炎的诊治至今仍很棘手,除局部瘢痕增生、血供差、耐药菌等原因外,BBF的形成也是重要原因之一。BBF在坏死软组织、骨组织表面形成,对细菌具有保护作用,大大增强了细菌对抗生素的抵抗力,导致细菌难以彻底清除,骨髓炎反复发作感染。BBF的生长包括黏附、发展和成熟3个阶段。作为慢性骨髓炎的主要致病菌之一的葡萄球菌,在形成BBF的过程中有其独自特点,根据这些特点设计治疗方案已成为抗BBF感染治疗的一个趋势。结论目前有大量以BBF形成过程中的关键因子为靶点的治疗研究,但迄今为止手术彻底清除坏死骨组织仍是最有效的方法。

摘要：细菌生物膜(biofilm)是一种被自身细胞外基质包裹在内的细菌群落。生物膜可增加细菌对传统消毒剂的抗性,是导致院内患者反复感染、威胁食品工业安全的主要原因之一,对公共卫生健康造成了严重影响。尽管现有研究对细菌生物膜介导的消毒剂抗性进行了大量报道,但研究的系统性和深度仍有待加强。为此,本文将细菌生物膜通过限制消毒剂扩散、细菌适应性调节、群体感应等方式对消毒剂产生抗性的机制进行综述,并总结概括了目前较有应用前景的生物膜消除策略,以期为后续深入研究及策略设计提供思路。

摘要：本研究成功构建了具有切割DNA能力的双金属枝状大孔金属有机框架(MOFs;HMUiO-66(Zr/Ce)),并将其用于高效破坏生物膜并抑制细菌生长.通过改变Zr/Ce的投料比,可在0-69%的范围内精确调控Zr/Ce的引入量,并控制其粒径在1μm-150 nm之间.HMUiO-66(Zr/Ce)具有独特的化学和热稳定性,开放的大孔结构和可接近的Lewis酸活性位点,表现出模拟DNA酶活性.双金属MOFs中丰富的Zr-OH位点能有效地捕获核酸,而相邻的Ce-OH基团对磷氧键形成亲核攻击,协同放大DNA的水解速率,使得开发的HMUiO-66(Zr/Ce)能够作为切割细胞外DNA和清除细菌生物膜的纳米药物.在此基础上,我们设计了一种仿生HMUiO-66(Zr/Ce)/PVDF膜,该生物膜可抑制细菌粘附和定植,在抗菌治疗和医疗器械中具有广阔的应用前景.

摘要：细菌生物膜是细菌通过自身分泌的胞外聚合物黏附在物体接触面上而形成含有多细胞的三维结构群体,生物膜导致的细菌感染给患者身体健康和社会经济造成危害,是目前医疗卫生领域面临的一大挑战。相比于浮游细菌来说,形成生物膜的细菌有更加复杂的形态结构与生理作用,导致抗生素难以渗透、常规剂量下疗效差,亟需新型的干预及治疗手段。纳米纤维因其比表面积高、表面可设计性强等优势成为了抗生物膜剂的优势载体,目前已被制成植入式医疗器械涂层及伤口敷料进行生物膜的应对。本文在总结生物膜的形成及危害的基础上,重点阐述基于纳米纤维从防止生物膜形成、分解或靶向胞外聚合物基质、抑制信号分子等方法入手的生物膜清除方法,以凸显纳米纤维在预防及应对生物膜方面的潜力。

摘要：随着抗生素耐药性的增加,迫切需要更安全有效的抗菌材料。光热纳米粒子在细菌生物膜中的有限穿透性极大地阻碍了光热疗法的效果,因此呕须设计可灵活消除细菌生物膜的纳米粒子。基于此,研究者制备出不对称Janus结构的右旋糖酐-硒化(dextran-BSe,Dex-BSe)纳米粒子,即JanusDex-BSe纳米粒子,其中靶向细胞外聚合物的葡聚糖结构域有利于该纳米粒子与细菌生物膜发生相互作用,而该纳米粒子无机部分则为灵活消除细菌生物膜提供了更高的效率和更多的可能性。

摘要：背景:材料表面细菌生物膜形成是导管相关尿路感染的核心问题,已有研究多着眼于静态或简单流体力学条件下感染机制及防治,构建接近真实人体疾病状态下的动态膀胱细菌生物膜模型为研究疾病机制、开发抗生物膜感染新技术的关键。目的:提出人体膀胱尿液紊流切应力概念,体外构建基于仿人体膀胱细菌生物膜反应器的尿液紊流切应力系统,探讨不同应力刺激大肠埃希菌生物膜形成。方法:自行设计体外仿人体动态膀胱尿流模型,以大肠埃希菌标准株ATCC25922为模式菌、医用硅胶膜片为载体,模拟4种人工尿流应力:静水压、恒流切应力、生理切应力及病理切应力(模拟尿潴留环境),建立加载紊流切应力细菌生物膜反应器。24,72,120,168 h时检测生物膜细菌悬液吸光度值、菌落计数与生物膜表面积。结果与结论:①细菌悬液吸光度值:不同组间、不同时间之间存在显著差异(F=110.84,187.96,P均<0.000 1),时间与应力之间存在交互作用(F=50.05,P <0.000 1),从静态应力、动态持续应力力、生理尿流应力到尿潴留病理应力,生物膜细菌菌落数增加;②细菌菌悬液涂片菌落计数:不同时间之间菌落计数有显著差异(F=6.30,P=0.002 9),不同尿流应力组间无差异(F=1.11,P=0.400 1),时间与应力不存在交互作用(F=0.85,P=0.581 4);但随着施加应力时间延长,复杂应力组菌落计数呈增加趋势,尤以病理切应力组显著;③生物膜细菌扫描电镜表征:各组及不同时间点之间定性比较,细菌生物膜形成从稀疏片段、成块到大片成团形状,具有差异;不同尿流应力组间、不同时间之间菌膜表面积存在显著差异(F=505.72,1 201.84,P均<0.000 1),时间与应力之间存在交互作用(F=78.14,P <0.000 1);从静态应力、动态持续应力、生理尿流应力到尿潴留病理应力,细菌生物膜生成显著增加;④结果提示,该仿人体膀胱模型尿液紊流切应力系统可明显刺激体外大肠埃希菌生物膜形成,其功能变化及机制有待进一步探讨。

摘要：目的 评价头孢他啶-阿维巴坦(CAZ-AVI)单用或联合多黏菌素E(COL)对临床分离的广泛耐药铜绿假单胞菌(XDR-PA)的体外抗菌活性.方法 采用微量肉汤稀释法和棋盘法设计测定CAZ-AVI和COL单用及联合使用时对16株临床分离XDR-PA的最低抑菌浓度(MIC),并计算联合抑菌浓度指数(FICI).应用聚合酶联反应对XDR-PA进行4类β-内酰胺酶相关耐药基因检测 〔A类:肺炎克雷伯杆菌碳青霉烯酶(blaKPC)、圭亚那超广谱β-内酰胺酶(blaGES);B类:亚胺培南酶类β-内酰胺酶(blaIMP)、维罗纳整合子金属β-内酰胺酶(blaVIM)、新德里金属β-内酰胺酶(blaNDM)、德国亚胺培南酶类β-内酰胺酶(blaGIM)、圣保罗金属β-内酰胺酶(blaSPM);C类:头孢菌素酶类β-内酰胺酶(blaAmpC);D类:苯唑西林酶类β-内酰胺酶(blaOXA)〕.在含药平板上测定各菌株的耐药突变频率.采用菌落计数法绘制3株XDR-PA的时间杀菌曲线.建立生物膜体外模型,用四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法检测CAZ-AVI和COL抑制生物膜的协同作用.结果 16株XDR-PA对CAZ-AVI的MIC值范围在1~128 mg/L,仅3株为耐药菌(MIC>8 mg/L).CAZ-AVI与COL联合使用的FICI范围在0.312~1.000, 4株菌为协同作用,其余12株为相加作用.3株CAZ-AVI耐药菌均含有B类耐药基因blaIMP和blaVIM,13株敏感菌携带的耐药基因均属于A、C或D类.CAZ-AVI、COL及两药联用的耐药突变频率对数分别为-4.81±0.88、-7.06±0.69和-9.70(-9.78,-9.53),3组间比较差异具有统计学意义(H=33.601, P6 log CFU/L,其中PA1819菌株浮游菌数量降低较单药作用时超过5.1 log CFU/L.生理盐水组、CAZ-AVI组、COL组及CAZ-AVI-COL组的生物膜活菌数量〔吸光度值(A490)〕分别为0.665±0.068、0.540±0.072、0.494±0.642和0.317±0.080,除CAZ-AVI组与COL组差异无统计学意义外(P=0.109),其余各组两两比较差异均有统计学意义(均P<0.001).结论 CAZ-AVI联合COL可以有效提高两药单用对XDR-PA的杀菌效应,减少耐药菌的产生,抑制生物膜的形成,是治疗XDR-PA感染的潜在方案.

摘要：微纳米马达相较于传统纳米药物具有显著优势,其自主运动能力赋予其更多应用的可能性。然而,生物体内复杂的屏障系统,包括细胞屏障、组织屏障再到细菌生物膜屏障。这些生物屏障,从宏观到微观,通过高度选择性和物理阻隔机制阻碍药物到达靶点并发挥作用。因此,设计和优化微纳米马达,使其能够有效穿越生物屏障,是当前研究的重要挑战。本文重点介绍了微纳米马达在克服生物屏障近5年的研究进展,同时讨论了存在的挑战和未来的研究重点。随着研究者对微纳米马达的不断优化,未来微纳米马达能够开辟一种全新的治疗通道。通过突破传统药物难以逾越的生物屏障,为临床治疗提供更加精确和有效的解决方案。

摘要：生物材料的感染限制了生物材料的进一步应用。细菌在材料表面粘附、生长成细菌生物膜是生物材料相关感染难治的根本原因。因此,最有效的解决方法是防止细菌生物膜的形成。本文对目前抗菌生物材料的研究现状进行综述,提出目前防止细菌生物膜生成的方法主要有三种:抗细菌粘附的方法;杀菌的方法及二者相结合的方法。在设计抗粘附生物材料时,除了考虑材料表面的化学结构外,也要考虑材料的表面拓扑结构及材料的本体性能对细菌粘附的影响;在设计杀菌的生物材料时,不但要考虑杀菌性能,也要考虑杀菌剂对材料血液相容性的影响。总的来说,抗粘附的方法及杀菌相结合(多重抗菌)的方法是可望解决生物材料感染的一条新方法。