瑞典查尔默斯理工大学的研究人员已经开发出一种防止伤口感染的新材料,这种经过特殊设计的水凝胶可对抗所有类型的细菌,包括抗药性菌株。新材料为解决日益严重的全球性问题提供了巨大希望。
世界卫生组织将抗药性细菌描述为对全球健康的最大威胁之一。要解决该问题,就需要改变我们使用抗生素的方式,必须开发新的,可持续的医疗技术。
该研究的研究负责人,化学与化学工程学系教授马丁·安德森(Martin Andersson)表示:“在针对不同类型的细菌测试了我们的新型水凝胶后,我们观察到了很高的效力,包括对那些已经对抗生素产生抗药性的细菌。”在查尔默斯理工大学。
查尔默斯(Martin Andersson)位于查尔默斯(Chalmers)的小组对这种材料的研究和开发已经进行了多年,并且范围不断扩大,尤其关注伤口护理的可能性。现在,这些结果已作为科学文章发表在ACS生物材料科学与工程杂志上。
迄今为止,这些研究的主要目的是探索新的医疗技术解决方案,以减少系统性抗生素的使用。抗药性细菌会导致所谓的医院获得性感染,这是一种危及生命的疾病,并且在全球范围内的发病率正在增加。
模仿自然免疫系统
新杀菌材料中的活性物质由抗菌肽,免疫系统中天然存在的小蛋白质组成。
马丁说:“使用这些类型的肽,细菌对它们产生抗药性的风险非常低,因为它们仅影响细菌的最外层膜。这也许就是它们如此有趣的首要原因。”安德森。
长期以来,研究人员一直试图找到在医疗应用中使用这些肽的方法,但到目前为止,并未取得太大的成功。问题是当它们与诸如血液的体液接触时,它们会迅速分解。当前的研究描述了研究人员如何通过开发一种纳米结构的水凝胶克服了这个问题,肽被永久地结合在其中,从而创造了一个保护性的环境。
“这种材料非常有前途。它对人体自身的细胞无害,并且对皮肤无害。在我们的测量中,水凝胶对抗菌肽的保护作用是显而易见的:与它们结合时,肽降解的速度要慢得多,查尔默斯化学与化学工程学系博士生,文章的主要作者之一埃德文·布洛姆斯特兰德(Edvin Blomstrand)说。
“我们期望取得良好的结果,但是我们对这种材料的有效证明感到非常惊讶,”马丁·安德森(Martin Andersson)补充说。
研究人员认为,这种新材料是第一种以临床和商业上可行的方式成功使用抗菌肽的医疗设备。临床应用有很多不同的和有希望的机会。
初创公司Amferia将研究从实验室推向市场
近年来,对抗菌肽水凝胶的基础研究与通过衍生公司Amferia AB进行的创新技术的商业开发同时进行。
该公司由马丁·安德森(Martin Andersson)以及萨巴·阿特菲耶克塔(Saba Atefyekta)和阿南德·库马尔·拉贾塞卡兰(Anand Kumar Rajasekharan)于2018年共同创立,他们都在查尔默斯化学与化学工程系为其论文辩护。
目前作为抗菌伤口贴片开发的材料和构想已经引起了全世界的关注,吸引了巨大的投资并获得了多个奖项。该公司正致力于将材料推向市场,以使整个社会受益。
在新材料使医院和患者受益之前,需要进行临床研究,这项研究正在进行中。预计该材料的CE标记将在2022年完成。此外,新材料的伤口贴片版本正在进行兽医护理中的试验,用于治疗宠物。Amferia AB公司已经与欧洲各地的多家兽医诊所合作,目前正在对水凝胶进行测试。
马丁·安德森(Martin Andersson)表示:“ Amferia最近与瑞典最大的高级医疗和诊断设备分销商建立了战略合作关系,共同为瑞典兽医市场推出这些伤口护理产品。”
有关抗菌肽和新材料的更多信息
抗微生物肽的有益性质已经知道了几十年,并且已经发现了在人类,动植物的天然免疫系统中存在的成千上万个不同的品种。长期以来,研究人员一直在尝试模仿并利用其自然功能来预防和治疗感染,而无需使用传统的抗生素。但是,由于这些肽一旦与血液或其他体液接触就被分解,因此成功的临床应用已被证明是可望而不可及的。研究人员知道,需要新的智能解决方案来保护肽免于降解。该研究中的新材料已被证明能很好地发挥作用,可以将肽直接应用于身体的伤口和伤口,具有预防和治疗感染的作用。该材料也是无毒的,因此可以直接在皮肤上使用。这种新材料的潜力还可以从它为不同类型产品提供的灵活性中看出。
“到目前为止,我们主要将这种材料设想为伤口护理敷料,但是我们正在开展一项新的研究,以研究伤口护理喷雾剂的潜力,” Edvin Blomstrand说。