KAIST开发治疗超级细菌感染的“纳米递送平台”

by Jeong Ilwoong

Published 29 May.2025 08:10(KST)

用于治疗超级细菌感染的“纳米递送平台”已被开发出来。超级细菌之一的“耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（以下简称葡萄球菌）”是院内感染的主要原因之一。此前，由于葡萄球菌对抗生素具有高度耐药性，并会形成称为生物膜（biofilm）的微生物膜，使用外部治疗剂进行治疗十分困难。但如今，通过利用微小气泡（microbubble）将靶向基因的纳米颗粒递送至病灶，破坏生物膜，从而治疗原本对抗生素“免疫”的感染的新平台已经开发完成，人们有望找到治疗葡萄球菌感染的新方案。

韩国科学技术院（KAIST）表示，生命科学系的 Jung Hyeonjeong 教授团队与美国伊利诺伊大学 Gong Hyeonjun 教授团队通过共同研究，开发出了基于微小气泡的“纳米-基因递送平台（BTN-MB）”，相关消息于29日公布。

（自左起）博士硕博连读课程学生 Jung Juyeon、教授 Jung Hyunjeong。KAIST 提供

这一平台的结构设计旨在将基因抑制剂精准递送到细菌内部，从而有效清除由葡萄球菌形成的细菌性生物膜。

首先，联合研究团队设计了可以同时抑制葡萄球菌三大关键基因的短链脱氧核糖核酸片段（oligonucleotide），包括与生物膜形成相关的基因（icaA）、与细胞分裂相关的基因（ftsZ）以及与抗生素耐药性相关的基因（mecA），并据此构思出能够装载这些片段并将其递送到细菌内部的纳米颗粒（BTN）。

研究团队还利用微小气泡提高了由葡萄球菌形成的生物膜——即微生物膜——的通透性，在此基础上，结合前述技术，从源头阻断细菌增殖和耐药性获得，构建出一种“双重打击”治疗策略。

这一治疗系统分两步发挥作用。首先，通过微小气泡诱导葡萄球菌形成的细菌性生物膜内部压力发生变化，使纳米颗粒能够渗入其中；随后，纳米颗粒通过生物膜缝隙进入细菌内部，将基因抑制剂精准递送，这是其基本原理。联合研究团队解释称，在这一过程中，通过调控葡萄球菌的基因表达，可同时阻断生物膜再形成、细胞增殖以及抗生素耐药性表达。