▎学术经纬/报导
此前咱们介绍了多重耐药菌（MDRO）——一起对临床运用的三种或三种以上作用机制不同的抗菌药物出现耐药性的细菌（中南大学段燕文团队JMC：后期润饰平板霉素，抗菌活性改进明显）。这一概念之所以得到高度的重视，是由于病原体耐药性问题现在正在以惊人的速度攀升，罢了有的干涉手法还相对有限。MDRO发作的其间一个原因是抗生素乱用，抗生素耐药性（AMR）已被世界卫生组织（WHO）列为“2019年全球十大健康要挟之一”。美国疾病操控与防备中心（CDC）曾做出这样的猜测，依照耐药菌如此快速的演化趋势，到2050年，死于AMR的人数将会到达1000万，乃至超越每年死于癌症的患者数量。
AMR与抗生素的开展（图片来历：参考资料[1]）
面临这一问题，除了进一步开展新式的抗生素对患者进行有用的医治，经过外表消毒的手法及时阻断病原传达途径、做好监管与防护对AMR也具有重要的防备作用。外表消毒的办法包含物理消毒与化学消毒，物理消毒即运用紫外线辐射、高温煮沸的办法杀灭病原体；化学消毒则触及运用漂白剂、双氧水等具有氧化作用的消毒剂，但这种办法可能会损坏医疗器械及设备，有时还会引发其他健康问题。人们还会将金属（如Ag、Cu）或金属氧化物（如ZnO、TiO2）纳米颗粒嵌入聚合物资料中用于消毒，但这类金属纳米颗粒进入生物体内可导致生物富集，同样会带来环境及人类健康安全隐患。除此之外，光敏剂也可掺入聚合物分子中，这种资料在氧气存在的条件下经可见光激起能发作单线态的氧，由此完成灭菌的作用。
不同外表消毒手法（图片来历：参考资料[2]）
最近，北卡罗来纳州立大学罗利分校（North Carolina State University, Raleigh）的Richard J. Spontak与Reza A. Ghiladi教授协作，发现五嵌段聚合物资料聚[叔丁基苯乙烯-b-（乙烯-alt-丙烯）-b-（苯乙烯磺酸）-b-（乙烯-alt-丙烯）-b-叔丁基苯乙烯]（TESET）可有用杀灭多种革兰氏阳性和阴性细菌，且灭菌敏捷，5分钟内即可杀死99.9999%的病原体。此外，这种聚合物不只能够抗菌，对病毒也具有杰出的灭活成效。相关作用宣布在英国皇家化学会（RSC）旗下期刊Materials Horizons上。
图片来历：参考资料[2]
TESET的分子结构（图片来历：参考资料[1]）
一些聚合物资料可经过恰当的官能化润饰发作抗菌作用，其作用机制是资料分子润饰的阳离子物种与微生物细胞膜外表的阴离子物种发作静电相互作用，然后诱导细胞膜决裂。这种灭菌办法能够防止损坏医疗器械及设备，一起不会带来环境影响。前期的研讨标明，TESET相邻结构单元间热力学不相容，因此可自发自组装成具有纳米结构的资料，其具有杰出的安稳性及机械强度，可应用于水源净化、气体别离与有机太阳能电池等范畴。作者发现，这种聚合物以磺化的苯乙烯作为中心嵌段，既克服了有机聚合物疏水的问题，也不会由于磺化度过高在水中溶解，在水溶液条件下仅发作部分溶胀，呈水凝胶态，并可坚持机械安稳。别的，磺酸基团在水溶液中可发作电离，发作的磺酸根阴离子与微生物细胞膜外表带着的电荷相同，但与此一起发作的水合氢离子可明显下降其周围环境的pH，由此添加微生物细胞膜的外膜应力，促使其决裂，到达杀灭微生物的意图。
作者制备了两种不同磺化度的TESET，分别为磺化度26 mol%的TESET26和52 mol%的TESET52，并以耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）为例调查其抗菌活性。磺化度高的TESET52灭菌作用更为超卓，5分钟内可杀灭99.9999%的MRSA。
TESET对MRSA的抗菌活性（图片来历：参考资料[2]）
他们进一步调查了TESET对其他细菌的抗菌作用，两种聚合物均能够在5分钟内杀灭99.9999%的对甲氧西林灵敏的金黄色葡萄球菌，其间TESET26灭菌作用更佳。除此之外，两者对耐万古霉素屎肠球菌（VRE）均具有杰出的杀灭作用。
TESET对不同革兰氏阳性和阴性细菌的按捺状况（图片来历：参考资料[2]）
TESET不只对革兰氏阳性细菌有用，对革兰氏阴性细菌也具有很好的按捺才能。鲍曼不动杆菌、肺炎克雷伯菌以及大肠杆菌在TESET26与TESET52的作用下均能够有用杀灭。其间MRSA、VRE、鲍曼不动杆菌、肺炎克雷伯菌是六大超级细菌（ESKAPE）的四个成员，对现有的大部分抗生素具有很强的耐药性。
这种聚合物不只能够杀灭细菌，还能够反抗病毒微生物，表现出广谱的抗微生物成效。水泡性口炎病毒（VSV）、甲型流感病毒均能够在TESET存在下有用灭活，人5型腺病毒（HAd-5）无包膜，因此灭活作用较差，但TESET52仍能够在5分钟内灭活99.997%的HAd-5，与60分钟的光动力灭活手法作用适当。
TESET对病毒的灭活作用（图片来历：参考资料[2]）
作者还指出，TESET的磺酸根可与金属离子络合，下降其抗微生物活性，但运用盐酸乃至是柠檬汁这类酸性物质进一步处理，又能够使其从头康复杀灭病原体的才能，因此可根据实际需要对这种资料进行抗微生物活性的调理。TESET的另一个长处是可彻底收回，一旦到达运用寿命，可从头溶解并浇铸成型，到达循环运用的意图。此外，聚合物的结尾呈疏水状况，因此可经过物理交联的手法对其固定，方便运用。
根据以上种种优势，咱们信任这种聚合物有望在生物医学资料、食品包装以及智能纺织品等范畴得到大力的推广应用。
题图来历：Unsplash
参考资料
[1] about Antimicrobial Resistance. Retrieved Aug 14, 2019, from https:///news/sulfonated-polymer-kills-drug-resistant-microbes-in-minutes/3010798.article
