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细菌生物膜耐药机制与纳米生物治疗研究

生物化学与生物物理进展 2024年

作者：何卓俊陈玉颖周泱戴桂琴刘德亮刘孟德高健辉陈泽邓嘉玉梁光炎赵鹏飞卢洪洲郑明彬深圳市第三人民医院国家感染性疾病临床医学研究中心深圳市结核病临床医学研究中心肝病研究所中国科学院深圳先进技术研究院中国科学院健康信息学重点实验室广东省纳米医药重点实验室广东医科大学药学院东莞市药物设计与制剂技术重点实验室广东医科大学纳米药物制剂重点实验室广东金融学院国际教育学院

由细菌生物膜造成的耐药是感染性疾病的临床挑战，严重危害人类健康。细菌定植在机体后产生胞外基质形成生物膜，其具有结构致密、高粘附性、药物低渗等特征，是临床传统药物治疗感染性疾病失败的关键原因。因此，亟待开发抗细菌生物膜... 详细信息

由细菌生物膜造成的耐药是感染性疾病的临床挑战，严重危害人类健康。细菌定植在机体后产生胞外基质形成生物膜，其具有结构致密、高粘附性、药物低渗等特征，是临床传统药物治疗感染性疾病失败的关键原因。因此，亟待开发抗细菌生物膜感染的新型治疗策略，应对日益严峻的耐药感染。纳米生物材料具有特异靶向、智能递送、载药量高、毒副性低、穿透性强等优势，被广泛用于细菌生物膜相关感染的治疗。本文阐述了细菌生物膜的生物学特性及其耐药分子机制，介绍了纳米生物材料破坏成熟生物膜、阻断细菌通信、抑制细菌代谢和增强生物膜渗透等策略，并展望了纳米材料生物治疗的发展趋势与转化前景。

关键词：细菌生物膜耐药机制纳米药物生物治疗

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细菌生物膜治疗研究新进展

中国临床研究 2022年第12期35卷 1758-1761,1766页

作者：李弘昊温红侠西安医学院陕西西安710021 陕西省人民医院呼吸内科陕西西安710068

多重耐药性的出现使细菌感染成为公共卫生和经济的一大威胁。细菌生物膜的形成是细菌耐药的主要原因之一。生物膜化学组成和物理结构的复杂性使成熟生物膜的去除成为一个难题。生物膜对抗生素的高度耐药特性迫切需要有效的抗菌剂和新的... 详细信息

多重耐药性的出现使细菌感染成为公共卫生和经济的一大威胁。细菌生物膜的形成是细菌耐药的主要原因之一。生物膜化学组成和物理结构的复杂性使成熟生物膜的去除成为一个难题。生物膜对抗生素的高度耐药特性迫切需要有效的抗菌剂和新的抗生物膜策略。研究人员在这一领域做了大量的工作。本文综述了目前消除成熟生物膜和抑制生物膜形成的策略,旨在为临床提供合适的抗生物膜策略。

关键词：细菌生物膜细菌感染耐药抗生素细菌黏附群体感应

细菌生物膜在农田土壤污染修复中的应用研究进展

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微生物学通报 2022年第9期49卷 3919-3932页

作者：郭峻宁邓雪婷高蓉蓉熊智慧何琳燕南京农业大学生命科学学院农业农村部农业环境微生物重点实验室江苏南京210095

全球农田土壤污染日趋严重。重金属、农药、微塑料作为常见的土壤污染物,已对农田生态系统与粮食安全造成严重威胁。细菌生物膜(bacterial biofilm,BF)作为分布于细菌表面的多组分聚集体,近年来已被证明在环境保护领域具有较高的应用价... 详细信息

全球农田土壤污染日趋严重。重金属、农药、微塑料作为常见的土壤污染物,已对农田生态系统与粮食安全造成严重威胁。细菌生物膜(bacterial biofilm,BF)作为分布于细菌表面的多组分聚集体,近年来已被证明在环境保护领域具有较高的应用价值。本文主要介绍了细菌生物膜的组成和功能,并对近年来细菌及其生物膜在重金属、有机物污染土壤修复中的应用及机理进行综述,展望生物膜群落结构在污染土壤中的修复潜力,以期深入理解细菌生物膜的关键作用,为挖掘更多细菌生物膜在环境保护方面的应用潜力提供理论指导。

关键词：细菌生物膜土壤污染生物修复菌群结构

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细菌生物膜与慢性骨髓炎的关系

中华创伤骨科杂志 2020年第5期22卷 455-460页

作者：夏文阳严良周祖彬上海交通大学附属第六人民医院骨科 200233 上海市第六人民医院东院 201306

慢性骨髓炎作为常见的骨科感染性疾病,可导致内固定失败、死骨和窦道形成、长期排脓、甚至最终恶变等严重后果,影响患者的预后和生活质量,造成巨大的医疗和经济负担。骨髓炎的治疗手段由过去的清创术转为现在的清创+Masquelet骨重建术... 详细信息

慢性骨髓炎作为常见的骨科感染性疾病,可导致内固定失败、死骨和窦道形成、长期排脓、甚至最终恶变等严重后果,影响患者的预后和生活质量,造成巨大的医疗和经济负担。骨髓炎的治疗手段由过去的清创术转为现在的清创+Masquelet骨重建术或截骨+Ilizarov骨搬运术,治疗效果显著提升,但缺点是手术次数多、疗程长、手术创伤和风险增加,暨需要新的治疗策略。慢性骨髓炎根治困难的原因包括自体免疫水平紊乱(炎症因子、氧化应激)、局部血供差、耐药细菌出现和细菌生物膜形成等因素,其中细菌生物膜作为细菌在体内的定植存在形式对慢性骨髓炎的影响显著,包括屏障抗生素、抵抗免疫清除、提高细菌耐受性、播散细菌和促进细菌间信号沟通,针对其中的关键因子和通路为靶点进行研究和干预是骨髓炎研究和治疗的热点和趋势。现对研究生物膜与慢性骨髓炎的关系的文献进行综述,便于了解生物膜对慢性骨髓炎的影响机制和相关靶点,为慢性骨髓炎的防治和药物开发提供理论基础。

关键词：骨髓炎免疫清创术细菌生物膜

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细菌生物膜对航天器材料的危害及其防护简述

航天器环境工程 2022年第2期39卷 219-224页

作者：王大鹏郭英华刘源齐欣苏晓磊王俊峰刘长庭中国人民解放军总医院第二医学中心北京100853 中国人民解放军总医院海南医院三亚572000

细菌生物膜是造成空间环境下航天器材料腐蚀的关键因素之一。文章简述了细菌生物膜的结构和形成机制、其对航天器材料的危害、主要评估方法以及防控策略,并提出目前防控策略在实际应用中存在的问题。当前的细菌生物膜防控策略主要分为3... 详细信息

细菌生物膜是造成空间环境下航天器材料腐蚀的关键因素之一。文章简述了细菌生物膜的结构和形成机制、其对航天器材料的危害、主要评估方法以及防控策略,并提出目前防控策略在实际应用中存在的问题。当前的细菌生物膜防控策略主要分为3类:1)修改易感表面的特性以防止细菌生物膜形成;2)调节信号通路以抑制细菌生物膜的形成;3)施加外力以消除细菌生物膜。文章可为造成航天器材料腐蚀的细菌生物膜的防控策略创新和发展提供参考。

关键词：空间环境细菌生物膜航天器材料腐蚀

细菌生物膜的形成及抗菌肽抗生物膜活性的研究进展

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动物营养学报 2021年第12期33卷 6631-6640页

作者：张珊珊宋静王家俊单安山东北农业大学动物营养研究所哈尔滨150030

细菌生物膜形成过程复杂,主要包括可逆附着、不可逆附着、微菌落的形成、生物膜的成熟和细菌脱落/扩散5个阶段,并且膜内细菌的耐药性极高。本文结合生物膜的特点和结构对各个阶段进行详细介绍,并分析生物膜的耐药机制,同时简单介绍部分... 详细信息

细菌生物膜形成过程复杂,主要包括可逆附着、不可逆附着、微菌落的形成、生物膜的成熟和细菌脱落/扩散5个阶段,并且膜内细菌的耐药性极高。本文结合生物膜的特点和结构对各个阶段进行详细介绍,并分析生物膜的耐药机制,同时简单介绍部分具有抗生物膜活性和与抗生素有协同作用的抗菌肽(AMPs),以及可以提高AMPs抗生物膜效果的纳米递药系统,阐述AMPs抗生物膜机制,以期为细菌生物膜相关研究提供参考。

关键词：细菌生物膜耐药性抗菌肽纳米粒抗生物膜机制

仿DNase酶的双金属分级多孔MOFs:制备与抗细菌生物膜应用

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Science China Materials 2024年第1期67卷 343-354页

作者：夏凡李可杨健陈婧雯刘熙濛龚鸣顾金楼 Key Laboratory for Ultrafine Materials of Ministry of Education School of Materials Science and EngineeringEast China University of Science and TechnologyShanghai 200237China

本研究成功构建了具有切割DNA能力的双金属枝状大孔金属有机框架(MOFs;HMUiO-66(Zr/Ce)),并将其用于高效破坏生物膜并抑制细菌生长.通过改变Zr/Ce的投料比,可在0-69%的范围内精确调控Zr/Ce的引入量,并控制其粒径在1μm-150 nm之间.HMUiO... 详细信息

本研究成功构建了具有切割DNA能力的双金属枝状大孔金属有机框架(MOFs;HMUiO-66(Zr/Ce)),并将其用于高效破坏生物膜并抑制细菌生长.通过改变Zr/Ce的投料比,可在0-69%的范围内精确调控Zr/Ce的引入量,并控制其粒径在1μm-150 nm之间.HMUiO-66(Zr/Ce)具有独特的化学和热稳定性,开放的大孔结构和可接近的Lewis酸活性位点,表现出模拟DNA酶活性.双金属MOFs中丰富的Zr-OH位点能有效地捕获核酸,而相邻的Ce-OH基团对磷氧键形成亲核攻击,协同放大DNA的水解速率,使得开发的HMUiO-66(Zr/Ce)能够作为切割细胞外DNA和清除细菌生物膜的纳米药物.在此基础上,我们设计了一种仿生HMUiO-66(Zr/Ce)/PVDF膜,该生物膜可抑制细菌粘附和定植,在抗菌治疗和医疗器械中具有广阔的应用前景.

关键词：金属有机框架细菌生物膜双金属医疗器械水解速率细菌粘附 PVDF膜大孔结构

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细菌生物膜的特征及抗细菌生物膜策略

药学学报 2018年第12期53卷 2040-2049页

作者：陈小楠申元娜李彭宇邹祎晴胡海燕中山大学药学院广东广州510006

80%细菌感染与细菌生物膜(简称菌膜)形成有关,相比于游离菌,菌膜对抗生素的耐受性提高10～1000倍,是造成目前细菌耐药的主要原因。了解菌膜的相关特征和耐药机制,有助于更好地解决因菌膜导致的细菌感染及耐药性问题。本文从菌膜的结构着... 详细信息

80%细菌感染与细菌生物膜(简称菌膜)形成有关,相比于游离菌,菌膜对抗生素的耐受性提高10～1000倍,是造成目前细菌耐药的主要原因。了解菌膜的相关特征和耐药机制,有助于更好地解决因菌膜导致的细菌感染及耐药性问题。本文从菌膜的结构着手,介绍了菌膜的结构、主要形成方式和菌膜的相关耐药机制,在此基础上归纳了近年来发现的具有抗菌膜活性及与抗生素有协同作用的化合物,并总结了新晋纳米递药系统及分子印迹聚合物等抗菌膜新策略。

关键词：细菌生物膜耐药性胞外聚合物佐剂药物传递系统分子印迹聚合物

基于天然产物改造的细菌生物膜清除剂研究进展

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药学学报 2023年第9期58卷 2623-2631页

作者：李茂成杨玉社张丹中国科学院大学北京100049 中国科学院上海药物研究所上海201203

细菌生物膜广泛存在于各类细菌之中,与约80%的细菌感染有关,是细菌对现有抗生素产生耐受性和耐药性的主要原因之一。因此,开发新型抗生物膜药物具有重要意义。目前的抗生物膜剂主要有3类:生物膜形成抑制剂、生物膜分散剂和生物膜清除剂... 详细信息

细菌生物膜广泛存在于各类细菌之中,与约80%的细菌感染有关,是细菌对现有抗生素产生耐受性和耐药性的主要原因之一。因此,开发新型抗生物膜药物具有重要意义。目前的抗生物膜剂主要有3类:生物膜形成抑制剂、生物膜分散剂和生物膜清除剂。其中,生物膜清除剂不同于另外两种,可作为单药杀死生物膜内细菌并清除生物膜,是一种具有潜力的抗菌药物。研究人员对具有抗菌活性的天然产物进行筛选与改造,发现了多种具有生物膜清除活性的化合物,如酰基缩酚酸肽、吡咯霉素、卤代吩嗪和卤代8-羟基喹啉及其衍生物等。本文按照结构和作用机制,对几种主要生物膜清除剂的研究现状进行综述。

关键词：细菌生物膜生物膜清除剂天然产物季铵阳离子卤代吩嗪