自20世纪20年代末人类发现青霉素以来,抗生素一直保护着人类免受病菌的侵害。但是现在抗生素的药效在逐渐减退,准确地说是病菌在变异,越来越多的病菌具有了耐药性,丝毫不惧抗生素。据统计,美国每年因耐药病菌感染的人数超过200万,其中2.3万人死亡。科学家估计,如果任其发展,耐药病菌(又称超级细菌)每年将会造成全球数百万人死亡。
为了化解这种危机,科学家开展了多方面研究,利用纳米粒子、病毒、抗菌肽,从几个方面着手,试图找到抑制、杀死病菌的方法。
解除武装:分流毒素
科学家研究的第一种方法,就是对病菌“解除武装”,因为有时候不一定非要杀死病菌,才能达到治病效果。
许多病菌感染人体,靠的是它本身分泌毒素,破坏宿主细胞。比如葡萄球菌、大肠杆菌、利斯特菌(导致炭疽病,以及制造蛇、蝎子与海葵的毒液)能产生孔洞毒素,这种毒素就是一种常见的类型,它能在人体细胞上穿孔,破坏细胞功能。
美国加州大学科学家利用纳米粒子来对付病菌所分泌的毒素。通常他们用塑料或金属(如银)制成纳米粒子,然后从红细胞中提取出一种隔膜,再把纳米粒子包裹在隔膜里。在隔膜保护下,纳米粒子进入人体后,既不会引起人体免疫反应,又能充当诱饵吸引毒素的“火力”,使毒素不攻击正常的健康细胞。当病菌分泌的毒素消耗殆尽时,病菌也就没有了危险性。
这项研究得到了美国国立卫生研究院的资助,并且通过老鼠试验,发现纳米粒子像海绵一样,吸收了毒素,而且没有伤害到老鼠。在接下来一两年里,科学家计划开展人类临床试验。
特快专递:定点投放药物
第二种方法,还是利用纳米粒子,不过不是缴械,而是变成了“特快专递”。科学家试图让纳米粒子来递送药物。
一般人们服药后,抗生素会进入血液遍布全身,这有许多副作用,甚至剂量过大时还有毒性。但是,把成千上万药物分子填充在单一纳米粒子里,就可以实施定点投放。科学家用血小板的细胞膜制成一种膜衣,把纳米粒子包裹进膜衣,从外表看就像一个微型细胞。这样的“伪装”会躲过人体免疫系统侦察,不会引起免疫反应。
有些病菌进入人体后,专门吸附血小板,遮掩自己,试图躲避免疫系统侦察。纳米料子以血小板膜衣包裹后,就会吸引细菌投靠。一旦双方吸引,就很容易粘附在一起,纳米粒子趁机就会变守为攻,向病菌不断释放药物。
这种药物作用将十分高效,并且不会因药物总剂量增加而产生副作用。同时,这种高效还能压制病菌的耐药机制,因为病菌来不及产生抗性。在试验里,老鼠感染了葡萄球菌,这种病菌对很多抗生素都产生了耐药性,科学家正在用这种方法来治疗老鼠。
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