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在对抗耐药细菌,麻省理工学院的研究人员招募了被称为益生菌的有益细菌。在一项新的研究中,研究人员发现,通过交付抗生素和益生菌,他们通常可以消除两个菌株的耐药细菌的感染伤口。为了实现这一点,他们封装的益生菌藻朊酸盐的保护层,阻止益生菌在生物相容材料被抗生素杀死了。
“现在有太多的细菌对抗生素耐药,这对人体健康是一个严重的问题。我们认为对待他们的方法之一是通过封装现场益生菌,让它做它的工作,”安娜Jaklenec说,麻省理工学院的科学家的科赫研究所综合癌症研究和该研究的资深作者之一。
如果证明是成功的在动物和人类未来的测试,益生菌/抗生素组合可以被纳入为伤口敷料,它可以帮助治愈慢性伤口感染,研究人员说。
David h .科赫研究所教授,罗伯特•兰格科赫研究所的一员,也是论文的资深作者,10月17日发表在《先进材料》杂志上。前麻省理工学院之浩李来访的科学家,是该研究的第一作者。
细菌的战争
人体含有数以万亿计的细菌细胞,其中很多都是有益的。在某些情况下,这些细菌分泌帮助抵御感染的抗菌肽和其他化合物,杀死致病细菌菌株。其他人战胜有害菌株通过营养和其他重要资源。
科学家们先前测试将益生菌应用于慢性伤口的想法,他们已经有了一些成功的烧伤患者的研究中,李说。然而,益生菌菌株通常不能对抗所有的细菌,会发现受感染的伤口。结合这些菌株与传统抗生素有助于杀死更多的致病细菌,但抗生素可能也杀死了益生菌。
麻省理工学院的团队想出了一个办法来解决这个问题通过封装益生菌,这样他们不会受到抗生素的影响。他们选择海藻酸部分是因为它已经用于慢性伤口敷料,它有助于吸收分泌物,保持伤口干燥。此外,研究人员还发现,海藻酸的生物膜是一个组件的形式保护自己免受细菌的抗生素。
“我们调查了分子生物膜的组成部分,我们发现,假单胞菌感染,藻酸盐抵抗抗生素是非常重要的,”李说。“然而,到目前为止还没有人用这种能力保护好细菌抗生素。”
在这项研究中,研究人员选择封装类型的商用益生菌称为Bio-K +,它由三个的乳酸菌菌株。这些菌株被杀死耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)。他们这么做的确切机制尚不清楚,但一种可能性是,病原体易受乳酸产生的益生菌。另一个可能性是益生菌分泌抗菌肽或其他蛋白质,杀死病原体或扰乱他们形成生物膜的能力。
研究人员发表了封装益生菌以及一个名为妥布霉素的抗生素,他们选择了其他测试的抗生素,因为它有效地杀死了铜绿假单胞菌,另一株常见伤口感染。当耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌生长在实验室培养皿被暴露于封装Bio-K +和妥布霉素的组合,所有的致病菌也化为乌有了。
“这是相当激烈的影响,”Jaklenec说。“这完全根除细菌。”
当他们做了相同的试验与nonencapsulated益生菌,益生菌被抗生素杀死,让耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的细菌生存。
“当我们只使用一个组件,抗生素或者益生菌,他们不能消除所有的病原体。这是可以非常重要在临床设置有与不同的细菌,伤口和抗生素并不足以杀死所有的细菌,”李说。
伤口愈合好
研究人员设想,这种方法可以用来开发新类型的绷带或其他伤口敷料嵌入式用抗生素和alginate-encapsulated益生菌。在这之前,他们计划进一步在动物和人类可能测试方法。
“藻酸盐的好处是fda批准的,和我们使用的益生菌是批准,”李说。“我认为益生菌可以在未来可能彻底改变伤口治疗。与我们的工作,我们已经扩大了应用益生菌的可能性。”
在2016年发表的一项研究中,研究人员表明,涂层益生菌藻朊酸盐层和另一个名为壳聚糖的多糖可以保护他们不被分解在胃肠道。这可以帮助研究人员开发方法来治疗疾病或改善消化与口服益生菌。另一个潜在的应用程序使用这些益生菌补充肠道微生物与抗生素治疗后,可同时消灭有益的细菌清除感染。
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