科学家研制出能打败超级细菌且不诱导其产生耐药性的聚合物

Quentin Michaudel 博士和他的研究团队创造出了一种新的聚合物家族，这种聚合物能够在不诱导抗生素耐药性的情况下杀死细菌，这是在对抗大肠杆菌和 MRSA 等超级细菌方面迈出的重要一步。

抗生素耐药细菌已成为对公共健康迅速增长的威胁。根据美国疾病控制和预防中心的数据，每年有超过 280 万例感染是由耐抗生素细菌引起的。如果没有新的抗生素，即使是普通的伤害和感染也有可能致命。

科学家们现在离消除这种威胁又近了一步，这要归功于德克萨斯农工大学牵头的一项合作，他们开发出了一系列新型聚合物，能够通过破坏这些微生物的薄膜杀死细菌，同时不会诱发抗生素耐药性。

化学系助理教授、这项研究的主要研究者昆廷-米考德尔博士说："我们合成的新型聚合物通过提供一种细菌似乎不会产生抗药性的抗菌分子，有助于在未来对抗抗生素抗药性。"

Michaudel 实验室在有机化学和聚合物科学的交界处开展工作，通过精心设计一种带正电荷的分子，利用一种精心挑选的名为 AquaMet 的催化剂，多次拼接形成由相同重复带电图案组成的大分子，从而合成了这种新型聚合物。据 Michaudel 称，这种催化剂是关键性的，因为它必须能承受高浓度的电荷，而且还必须是水溶性的--他认为这种特性在此类工艺中并不常见。

取得成功后，米考德尔实验室与马萨诸塞大学阿默斯特分校杰西卡-希夫曼博士的研究小组合作，对其聚合物进行了测试，以对抗两种主要的抗生素耐药细菌--大肠杆菌和金黄色葡萄球菌（MRSA）。在等待这些结果的同时，研究人员还测试了他们的聚合物对人类红细胞的毒性。

Michaudel 解释说："抗菌聚合物的一个常见问题是，在靶向细胞膜时，细菌和人类细胞之间缺乏选择性。关键是要在有效抑制细菌生长和不加区别地杀死几种细胞之间取得适当的平衡"。

Michaudel认为，科学创新的多学科性质以及德克萨斯农工大学校园和全国各地热心研究人员的慷慨解囊，是他的团队成功确定分子组装的完美催化剂的因素："这个项目酝酿了数年之久，除了我们的合作者之外，如果没有几个团体的帮助，这个项目是不可能完成的。例如，我们必须将一些样品运送到弗吉尼亚大学的莱特利实验室，以确定我们聚合物的长度，这需要使用一种国内很少有实验室拥有的仪器。我们还非常感谢德州农工大学的[生物化学博士候选人]内森-威廉姆斯（Nathan Williams）和让-菲利普-佩鲁瓦（Jean-Philippe Pellois）博士，他们为我们评估对红细胞的毒性提供了专业知识。"

Michaudel 说，研究小组现在将集中精力提高聚合物对细菌的活性，特别是对细菌细胞和人体细胞的选择性，然后再进行体内试验，他们正在合成各种类似物，以实现这一令人兴奋的目标。

参考文献 Sarah N. Hancock、Nattawut Yuntawattana、Emily Diep、Arunava Maity、An Tran、Jessica D. Schiffman 和 Quentin Michaudel 于 2023 年 12 月 11 日在《美国国家科学院院刊》上发表的论文："N-甲基吡啶鎓融合降冰片烯的开环偏合成聚合反应获得抗菌主链阳离子聚合物"。

DOI: 10.1073/pnas.2311396120

编译来源：ScitechDaily