新型銅源復(fù)合納米凝膠 可對(duì)抗耐藥菌感染性角膜炎
感染性角膜炎是世界性的常見致盲眼病。若發(fā)生耐藥細(xì)菌感染,使用抗生素治療也難以見效,病情后期除了致盲,還可能危及患者生命。
6月上旬,科技日?qǐng)?bào)記者從浙江大學(xué)眼科醫(yī)院(浙大二院眼科中心)獲悉,由浙江大學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院周民研究員課題組與浙江大學(xué)眼科醫(yī)院院長(zhǎng)姚克教授團(tuán)隊(duì)合作研發(fā)的近紅外光激活的新型銅源復(fù)合納米凝膠,治愈了一位13歲的耐藥菌感染性角膜炎患者。
超級(jí)病菌耐藥 治療角膜炎亟須新手段
長(zhǎng)期以來,抗生素一直被不規(guī)范、大面積使用甚至濫用。這導(dǎo)致了越來越多、越來越強(qiáng)的對(duì)抗生素產(chǎn)生耐藥的細(xì)菌或真菌出現(xiàn)。目前,遏制細(xì)菌、真菌耐藥性已成為醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。針對(duì)耐藥菌感染的角膜炎,臨床中會(huì)使用萬古霉素或那他霉素進(jìn)行治療,但效果有限。因此,人們迫切需要找到一種可快速治療損傷后角膜耐藥菌感染的藥物。
“浙江大學(xué)眼科醫(yī)院每年接收的細(xì)菌感染和耐藥菌眼部感染的患者大概近千例!币私榻B,其中發(fā)生抗生素耐藥的患者約占1/5,即使經(jīng)過治療,在這些患者中,也僅有約50%的患者視力可以達(dá)到0.3,約25%的患者視力低于0.1。
受臨床上使用的普通納米銀相關(guān)藥物及激光治療的啟發(fā),近年來,該聯(lián)合團(tuán)隊(duì)致力于攻克相關(guān)難點(diǎn),在利用金銀銅納米離子治療和修復(fù)耐藥菌性角膜潰瘍領(lǐng)域連續(xù)取得突破,研發(fā)出新一代納米凝膠。
周民說,在角膜炎患者中,糖尿病患者由于生理代謝紊亂和功能失調(diào),機(jī)體抵抗力減弱,其角膜病變主要表現(xiàn)為角膜上皮愈合延遲、水腫、潰瘍等癥狀,導(dǎo)致角膜損傷更難以愈合,容易繼發(fā)耐藥菌感染,更能檢驗(yàn)這款納米凝膠的有效性。
2020年,該聯(lián)合團(tuán)隊(duì)曾開展小鼠實(shí)驗(yàn),建立糖尿病小鼠耐藥菌感染性皮膚潰瘍和角膜炎模型。在糖尿病小鼠耐藥菌感染性角膜炎模型中,這款納米凝膠可在25天內(nèi)殺滅耐藥菌并恢復(fù)角膜組織的透明性。病理切片發(fā)現(xiàn)納米凝膠治療后的角膜炎癥細(xì)胞大量減少,角膜各層組織趨于完整。
“更重要的是,對(duì)小鼠的體內(nèi)毒性檢測(cè)發(fā)現(xiàn)納米凝膠具有很高的生物安全性!敝苊癖硎,經(jīng)過周密準(zhǔn)備,2021年11月,該成果的前期臨床試驗(yàn)啟動(dòng)。他們優(yōu)先遴選癥狀復(fù)雜、難治的患者,已先后招募10位患者參與臨床試驗(yàn)。
激光短暫激活 金屬離子快速協(xié)同滅菌
納米凝膠中的不同成分,在治療中各擔(dān)任什么角色?記者了解到,這一納米凝膠的基質(zhì)成分主要為透明質(zhì)酸,被普遍應(yīng)用于外敷使用的藥膏、化妝品和美容用品,可使納米顆粒牢固地鎖定在傷口位置,同時(shí)兼顧傷口的保濕和保護(hù)。
“納米凝膠的核心部分,是團(tuán)隊(duì)研發(fā)的銅殼層包裹的中空金銀納米粒子!敝苊窠忉尩溃鼈兪羌{米凝膠通過光激活、快速殺滅耐藥菌的關(guān)鍵組件,其主要在耐藥菌膜破壞、活性氧的產(chǎn)生等多個(gè)途徑中發(fā)揮協(xié)同作用。
周民介紹,這款納米凝膠涂抹到患者傷口,藥物釋放涉及兩個(gè)過程:治療時(shí),外部激光的短暫、溫和的激發(fā),使得納米顆粒中的多種殺菌和促進(jìn)愈合的有效成分,如金屬離子、活性氧快速、大量釋放,迅速對(duì)耐藥菌的膜結(jié)構(gòu)以及內(nèi)在的微觀蛋白質(zhì)等層面進(jìn)行破壞,同時(shí)加快修復(fù)角膜缺損;在治療后,患者傷口處的納米顆?删徛、低量地釋放有效成分,以此來鞏固療效,同時(shí)阻止其他耐藥菌再次感染傷口。
使用方法簡(jiǎn)化 多種制劑形式有望推廣
目前,該聯(lián)合團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)備逐步擴(kuò)大臨床試驗(yàn)研究規(guī)模,并繼續(xù)改進(jìn)技術(shù)。為適應(yīng)產(chǎn)業(yè)化,聯(lián)合團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)備從兩個(gè)方面考慮優(yōu)化。嘗試在不改變?cè)袣⒕煞謼l件下,通過設(shè)計(jì)合成調(diào)控,使這款納米凝膠能夠不通過額外的近紅外激光激發(fā)即可以產(chǎn)生等同或者更優(yōu)的殺菌效果。
“另一種設(shè)計(jì)思路是,嘗試將納米凝膠設(shè)計(jì)成可通過日常的智能設(shè)備的光源,例如智能手機(jī)的手電筒,或者現(xiàn)有的眼科治療光源,來激發(fā)其殺菌作用!敝苊裾f,這將減少產(chǎn)業(yè)化或者臨床應(yīng)用時(shí)患者和醫(yī)院的額外負(fù)擔(dān)。
針對(duì)這一納米凝膠,目前聯(lián)合團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室優(yōu)化合成流程的同時(shí),已著手聯(lián)合藥企合作研發(fā),有望形成批量化生產(chǎn)。
“除了凝膠制劑,我們希望開發(fā)出噴霧制劑、眼藥水等其他制劑形式,以便未來患者在藥店購買使用!敝苊裾f,通過后續(xù)臨床試驗(yàn)的進(jìn)行,他期待這款納米凝膠能夠盡早獲批使用,為廣大患者降低治療成本、提高治療成功率。
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