综述：抑制生物膜形成的策略：合成药物及基于纳米技术的制剂的作用

《Archives of Microbiology》：Strategies for biofilm inhibition: the role of synthetic drug- and nanotechnology-based agents

生物膜因EPS基质形成带来环境与医学应用挑战，其耐药性源于药物扩散受限、代谢改变及耐药机制。现有策略包括干扰细菌粘附、QS抑制剂（合成 furanones/肽类/纳米颗粒）、EPS分解剂（螯合剂/酶）及纳米递送系统，但临床受限于细胞毒性、药代动力学问题。未来需发展多靶点疗法、个性化干预及先进递送系统。

　　

摘要

生物膜是由微生物组成的有序社区，它们被一种胞外聚合物物质（EPS）所包围，这给环境和医疗应用带来了重大挑战。生物膜复杂的结构及其适应性行为使它们能够抵抗传统的抗菌疗法，主要是由于药物扩散受限、代谢活动改变以及抗性机制的出现。为应对这些挑战，出现了基于合成药物的策略，这些策略专注于破坏生物膜发育的关键阶段，如细菌附着、群体感应（QS）、EPS的产生和生物膜成熟。群体感应抑制剂，包括合成呋喃酮、肽类抑制剂和纳米颗粒，在干扰生物膜信号通路和防止生物膜成熟方面显示出有希望的结果。EPS基质的治疗方法，如螯合剂和酶处理，可以削弱生物膜基质，从而使微生物细胞更容易受到抗菌剂的作用。基于纳米技术的途径，利用金属纳米颗粒、功能化纳米颗粒和基于纳米载体的药物输送系统，能够增强抗菌剂的渗透性和效果，同时减少脱靶效应；然而，临床应用受到细胞毒性、药代动力学限制和微生物适应性的影响。未来的工作应优先考虑多靶点疗法、个性化的生物膜破坏方法以及先进的药物输送系统，以对抗与生物膜相关的感染和工业生物污染。

图形摘要

生物膜是由微生物组成的有序社区，它们被一种胞外聚合物物质（EPS）所包围，这给环境和医疗应用带来了重大挑战。生物膜复杂的结构及其适应性行为使它们能够抵抗传统的抗菌疗法，主要是由于药物扩散受限、代谢活动改变以及抗性机制的出现。为应对这些挑战，出现了基于合成药物的策略，这些策略专注于破坏生物膜发育的关键阶段，如细菌附着、群体感应（QS）、EPS的产生和生物膜成熟。群体感应抑制剂，包括合成呋喃酮、肽类抑制剂和纳米颗粒，在干扰生物膜信号通路和防止生物膜成熟方面显示出有希望的结果。EPS基质的治疗方法，如螯合剂和酶处理，可以削弱生物膜基质，从而使微生物细胞更容易受到抗菌剂的作用。基于纳米技术的途径，利用金属纳米颗粒、功能化纳米颗粒和基于纳米载体的药物输送系统，能够增强抗菌剂的渗透性和效果，同时减少脱靶效应；然而，临床应用受到细胞毒性、药代动力学限制和微生物适应性的影响。未来的工作应优先考虑多靶点疗法、个性化的生物膜破坏方法以及先进的药物输送系统，以对抗与生物膜相关的感染和工业生物污染。

图形摘要