文献速递丨if=15.1玉研肺部雾化给药装置助力抗菌纳米颗粒治愈细菌感染 -金沙1005

细菌感染仍然是21世纪人类健康的主要威胁之一。病原菌释放出的代谢物和毒素会引发超敏反应，从而导致正常组织细胞死亡、组织坏死和难以修复的伤口。目前抗生素仍然是对抗细菌感染的主要手段，而开发新的抗生素需要大量时间和高昂的费用，因此更好地利用现有抗生素是治疗细菌感染的一种更可行的方法。

在过去的几十年里，纳米技术已经被用于精确和定量地输送抗生素，以增强消除病原体的效果。然而，复杂的修饰、低载药量和载体的潜在毒性削弱了纳米疗法的整体疗效。因此，开发一种易于制备、低成本、高载药量和高效的抗生素递送系统以有效地根除细菌感染仍然是一个巨大的挑战。

最近，滨州医学院、中国医学科学院/北京协和医学院天津市生物医学材料重点实验室王伟伟团队联合西安电子科技大学邓宏章团队在国际知名期刊chemical engineering journal（if=15.1）发表一篇题为“noncovalent co-assembly of aminoglycoside antibiotics@tannic acid nanoparticles for off-the-shelf treatment of pulmonary and cutaneous infections”的文章。文中展示了氨基糖苷类抗生素（ags）和鞣酸（ta）可以通过静电和氢键作用在水中自发共组装，形成的纳米颗粒也可作为强效抗菌剂。这一发现提供了一种简便、有效的方法来构建即用型ags@ta纳米粒，用于临床根除细菌感染。

氨基糖苷类抗生素（ags）抗生素显示出广谱的抗菌活性，已被广泛用于治疗皮肤和肺部感染。它们的化学结构中存在丰富的氨基和羟基，可能与其他分子发生非共价相互作用。而含有大量酚羟基的鞣酸（ta）与天然生物分子形成氢键，用于制备抗菌防污表面涂料。因此，作者假设ags和ta也可以通过非共价相互作用（静电作用、氢键）共同组装成纳米颗粒（图1）。

图1 氨基糖苷类抗生素妥布霉素（tob）和ta的共组装策略

实验结果表明，ta可以与广泛的ags共组装，诱导纳米颗粒抗菌剂的自发形成。作者还通过实验和分子动力学模拟证明静电相互作用和氢键是ags与ta共组装成纳米颗粒的主要原因。

图2 tob@ta纳米颗粒对浮游细菌的杀菌效果

图3 tob@ta有效根除铜绿假单胞菌引起的急性肺炎

在伤口愈合过程中，微生物感染仍然是最大的障碍之一，tob@ta悬浮液的流动性可能导致tob@ta从创面流失从而降低杀菌效果。抗菌水凝胶的使用可以促进伤口愈合，作者首先在明胶结构中引入ta增强了其粘附性和硬度（ta水凝胶）。为了研究tob@ta凝胶在体内的抗菌效果和创面愈合能力，还建立了铜绿假单胞菌感染小鼠创面模型。实验结果显示，包埋在ta水凝胶中的tob@ta纳米粒加速了铜绿假单胞菌感染后伤口愈合（图4a-c）。在第7天收集创面周围的细菌，在琼脂平板上培养。随后对菌落数量进行统计，tob@ta-ta水凝胶处理伤口周围的铜绿假单胞菌残留量最低（图4d）。总体而言，tob@ta抗菌水凝胶具有优异的粘附性能和抗菌功效，以及高细胞相容性，可能作为一种有前景的用于感染伤口处理的敷料。

图4 ta水凝胶递送的tob@ta有效消除皮肤细菌感染，促进伤口愈合

tob@ta纳米颗粒和tob@ta凝胶为对抗系统性或区域性细菌感染提供了强有力的替代方案，由于其低成本、卓越的生物安全性和显著的疾病治疗效果，在临床转化方面具有很大的前景。

产品介绍：

玉研仪器肺部雾化给药装置（microsprayer aerosolizer）也称作气管内雾化给药装置，是专门为小鼠、大鼠、豚鼠等小动物设计，可精确进行气管内雾化给药的装置。可将微量的液体定量通过集成在不锈钢毛细插管中的气溶胶雾化微喷头雾化，毛细插管可深入动物的气管处，实现气管内定量雾化成气溶胶给药。相较于传统口服或注射给药，药物可直接作用于肺部，适用于肺部生理、病理、药理学研究，按给药的状态不同可分为液体给药以及干粉给药。

产品特点：

• 适用于小鼠、大鼠、豚鼠、兔子等小动物，也可定制大动物专用款；
• 气管内直接给药，无首关消除，药物全身效应小；
• 药物可为液体或干粉，满足不同需求；
• 微量精确给药，最小药物用量25μl（液体）；
• 可用于溶液、小细胞悬浮液（直径15μm以下）、均质悬浊液、粘度较低的乳浊液、干粉等给药；
• 90%药物雾化直径＜30μm（液体），可均匀分布于大小鼠肺部组织中；
• 使用方便，安全稳定，采用不锈钢材质，坚固稳定耐腐蚀；
• 可用于吸入毒理学、空气生物学、生物危害测试、吸入免疫、吸入治疗、药物研究、环境评价、危害评估和医学防护等诸多领域。

玉研仪器肺部雾化给药装置可提供中化所专业粒径分布测试报告，从报告中可以看到玉研仪器肺部雾化给药装置与国外进口同类产品（已停产）相比，其粒径分布高度一致。

文献参考：