抗生素耐药细菌已成为对公众健康的快速增长的威胁。根据美国疾病控制与预防中心的数据，每年有超过280万人被感染。如果没有新的抗生素，即使是常见的伤害和感染也有可能致命。
得益于德克萨斯农工大学领导的一项合作，科学家们现在距离消除这一威胁又近了一步，该合作开发了一种新的聚合物家族，该聚合物能够杀死细菌，而不会通过破坏这些微生物的膜来诱导抗生素耐药性。
“我们合成的新聚合物可以通过提供抗菌分子来帮助对抗未来的抗生素耐药性，这些抗菌分子通过细菌似乎不会产生耐药性的机制发挥作用，”化学系助理教授兼领导者QuentinMichaudel博士说。研究者的这项研究成果于12月11日发表在《美国国家科学院院刊》上。
米肖德尔实验室致力于有机化学和聚合物科学的交叉领域，通过精心设计带正电的分子，可以合成新的聚合物，该分子可以多次缝合，形成由相同的重复带电基序组成的大分子，使用精心挑选的材料称为AquaMet的催化剂。
米肖德尔表示，这种催化剂被证明是关键，因为它必须能够承受高浓度的电荷，而且还必须是水溶性的——他认为这一特征对于此类工艺来说并不常见。
取得成功后，Michaudel实验室对其聚合物进行了针对两种主要类型的抗生素耐药细菌(大肠杆菌)的测试。大肠杆菌和金黄色葡萄球菌(MRSA)——与马萨诸塞大学阿默斯特分校的JessicaSchiffman博士团队合作。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。
“抗菌聚合物的一个常见问题是，当靶向细胞膜时，细菌和人体细胞之间缺乏选择性，”Michaudel解释道。“关键是在有效抑制细菌生长和不加区别地杀死几种类型的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A&M校园和全国各地专门研究人员的慷慨是他的团队成功确定分子组装完美催化剂的因素。
米肖德尔说：“这个项目筹备了好几年，除了我们麻省大学的合作者之外，如果没有几个团体的帮助，这个项目是不可能实现的。”
“例如，我们必须将一些样品运送到弗吉尼亚大学的Letteri实验室来确定聚合物的长度，这需要使用国内很少有实验室拥有的仪器。我们也非常感谢[生物化学德克萨斯农工大学的NathanWilliams和Jean-PhilippePellois博士在为我们评估红细胞毒性提供了专业知识。”
Michaudel表示，该团队现在将重点关注提高其聚合物对细菌的活性，特别是它们对细菌细胞与人类细胞的选择性，然后再进行体内测定。
“我们正在合成各种类似物，以实现这一令人兴奋的目标，”他说。
该团队的论文以Michaudel实验室成员、德克萨斯A&M化学博士为特色。研究生莎拉·汉考克博士为第一作者。Michaudel实验室的其他主要贡献者包括化学研究生AnTran、博士后学者ArunavaMaity博士和前博士后学者NattawutYuntawattana博士(现为泰国农业大学材料科学助理教授)。
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