聚氟烯聚电解质的骨架电荷调控以实现强效抗菌应用

《ACS Applied Polymer Materials》：Modulation of Backbone Charge in Polyfluorene Polyelectrolytes for Potent Antibacterial Application

阳离子共轭多电解质（CPEs）PFTMI和PFTPyMI通过静电作用破坏细菌膜结构实现杀菌，PFTPyMI因带电主链提升杀菌效率（MIC分别为4 μg/mL和32 μg/mL）。其荧光变色特性可无标记检测水体细菌，且对正常HEK293细胞低毒，有望用于生物医学实时监测。

　　

耐抗生素细菌的迅速增加对人类健康和文明构成了严重威胁。为了对抗病原菌株所发展的抗生素抗性，迫切需要一种有效的杀菌材料。本文合成了两种阳离子共轭聚电解质（CPEs）：PFTMI和PFTPyMI，其中一种仅含有阳离子侧链，另一种则同时具有阳离子主链和阳离子侧链。这种阳离子电荷能够有效与细菌膜结合，从而破坏膜结构实现杀菌效果，且无需光照或能量。由于PFTPyMI的阳离子主链增强了静电吸引力，其抗菌活性优于PFTMI：对大肠杆菌（Escherichia coli）的最低抑菌浓度（MIC）为4 μg/mL，对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）的MIC为32 μg/mL。此外，利用365纳米便携式紫外线灯可以轻松通过荧光颜色变化检测水介质中的细菌存在。值得注意的是，这两种CPEs对正常的HEK 293细胞系的毒性较低，但对HeLa细胞具有毒性，这为实时生物医学应用的研究奠定了基础。进一步的研究中，这些CPEs还被用作棉垫的涂层材料，其效果与市售抗生素卡那霉素相当。