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重磅四连发!耐药菌感染性角膜炎有望治愈

发布时间:2020-03-27浏览:

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浙江大学附属第二医院眼科中心周民和姚克教授团队最近在《美国化学学会纳米》ACS Nano (IF13.9)、《生物材料》Biomaterials (IF10.27) 和《美国化学学会应用材料和界面》ACS AMI 2篇 (IF8.456) 四连发文,在利用金银铜纳米离子治疗和修复耐药菌性角膜溃疡领域取得重大突破。

国际纳米领域权威期刊《美国化学学会纳米》(ACS Nano)最新封面论文发布:一种近红外激光照射的新型铜源复合纳米银眼用凝胶成功治愈耐药金葡球菌感染性角膜炎。这项重大突破来自浙江大学附属第二医院眼科中心。

我国的角膜盲人数已经达到400多万,是全球角膜盲最多的国家之一。糖尿病等慢性病患者眼睛发生的角膜损伤往往容易迁延不愈,后期发生细菌感染甚至耐药菌感染的概率可高达70%以上。严重的化脓性角膜溃疡可在短时间内造成失明,甚至蔓延到全眼球,进一步导致溃疡穿孔、眼内容物脱出和眼内炎而摘除眼球。这些耐药菌也称为超级细菌。用目前的抗生素对抗超级细菌治疗几乎无效。因此临床上亟需开发出一种可以快速杀灭角膜耐药菌并促进角膜损伤愈合的全新治疗方案。

浙二眼科中心周民和姚克教授团队在与浙江大学转化医学研究院紧密合作下,分别于2018年起在国际纳米领域权威期刊《美国化学学会纳米》(ACS Nano)、国际知名期刊《美国化学学会应用材料和界面》(ACS AMI)和《生物材料》(Biomaterials)连发四文。近日,发表在ACS Nano上新研发的金银氧化亚铜纳米凝胶又成功治愈耐药金葡球菌感染性角膜炎,这是国际角膜病治疗领域的突破性成果。

在这项研究中,通过材料学的经典模板法合成了氧化亚铜壳层包裹的中空金银核心纳米凝胶,在近红外激光照射后,可在细菌表面释放银离子迅速破坏细胞壁,同时产生活性氧破坏细菌胞内结构,加速细菌DNA损伤,从而高效杀灭角膜感染的“罪魁祸首”:包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、β内酰胺酶大肠埃希菌(ESBL E. coli)等在内的多种超级细菌。这些超级细菌因临床上长期滥用抗生素进化而来,几乎对所有抗生素均产生抗药性,因此目前市场上的抗生素几乎对其均无效。而这些令临床医生头疼的超级细菌,在遇到金银氧化亚铜纳米凝胶后一一被瓦解,在高放大倍数透射电镜下可观察到细菌表面发生强烈形变,细胞壁和细胞膜多处出现损伤和孔洞,甚至破碎丧失结构完整性。

这项技术的最大亮点为,纳米凝胶释放银离子杀菌之外还可同时精准可控释放铜离子促进角膜上皮细胞迁移和内皮细胞管路生成,从而达到促进角膜愈合的目的。

由于糖尿病患者自身伴有血管和神经病变,导致其眼部和皮肤发生的损伤容易经久不愈,同时继发耐药菌感染,是检验此纳米凝胶有效性的最佳模型,因此研究团队建立了糖尿病小鼠耐药菌感染性皮肤溃疡和角膜炎模型。在糖尿病小鼠MRSA感染性角膜炎模型中,使用纳米凝胶后可在25天内杀灭耐药菌并恢复角膜组织的透明性,病理切片发现纳米凝胶治疗后的角膜炎症细胞大量减少,角膜各层组织趋于完整。更重要的是,在对小鼠的体内毒性检测发现纳米凝胶具有很高的生物安全性。

姚克和周民教授团队还将在浙江省重点研发项目的资助下对此重大突破做进一步的临床前和临床转化研究。这项技术可能成为难愈性和耐药菌性角膜炎,如糖尿病、自身免疫性疾病、角膜基础疾病、严重角膜外伤和角膜移植术后感染患者的“救星”。

浙二眼科中心研究人员浙大转化院博士生乔越和何健以及鱼音慧主治医师为论文共同第一作者,研究工作得到了浙江大学恶性肿瘤预警与干预教育部重点实验室、现代光学仪器国家重点实验室的大力支持,该研究也得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中央军委科技委、中国博士后科学基金、浙江省重点研发专项等项目资助。

——浙二眼科中心 浙二眼科中心

浙江大学医学院附属第二医院眼科中心 浙江大学眼科医院 

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