纳米粒子可伪装成血细胞对抗细菌感染

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美国《MIT技术评论》近日报道，科学家在最新出版的《自然—纳米技术》上发表论文称，包覆有红细胞膜的纳米粒子可去除体内毒素，能够用于对抗细菌感染。

领导该项研究的加州大学圣地亚哥分校纳米工程教授张良方（音译）称，研究结果表明，这种纳米粒子可用以中和包括耐抗生素菌在内的许多细菌产生的毒素，并能消解毒蛇或毒蝎攻击中的毒液毒性。

这种“纳米海绵”以造孔毒素（通过在细胞中挖孔来杀死细胞）为目标。造孔毒素作为自然界中最常见的一种蛋白质毒素，可由包括金黄色葡萄球菌在内的众多细菌分泌。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌具有耐药性，每年在全世界范围造成数万人死亡。它们也出现在许多类型的动物毒液中。

现有的一系列治疗方法都以造孔毒素的分子结构为目标，使其失去杀死细胞的能力。但是这些疗法必须根据不同的疾病和病情进行定制，这些有害蛋白家族已知有80多个，每一个均有不同的结构。使用新的纳米海绵疗法可中和每一种蛋白，而不用管其分子结构。

张良方团队将真实的红细胞膜包裹在生物相容性的聚合物纳米粒子周围。单个血红细胞可提供足够的膜材料，生产出超过3000个纳米海绵，每个直径大约为85纳米。因为血红细胞是造孔毒素的主要目标，纳米海绵一旦进入血液将担任诱饵角色，吸收破坏性蛋白并中和其毒性。纳米海绵由于尺寸极小，其在系统中的数量将大大超过真正的血红细胞。这意味着，纳米海绵有更高的机会与毒素作用并吸收，从而将毒素带离其天然目标。

动物实验表明，在给小鼠注射致命剂量的最强造孔毒素后，新疗法可大大增加小鼠的存活率。注射后数天进行的肝活检显示没有损伤，这表明纳米海绵连同积累在肝脏中的毒素已被安全消化掉。

张良方教授表示，如果该种药物能获得监管机构的批准，将主要用以治疗细菌感染，尤其是耐抗生素细菌。中和细菌产生的毒素，不仅可保护身体，还可削弱细菌对免疫系统的侵害，因为细菌将不再依赖毒素来保护自己。