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为解决铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）生物膜导致的感染难题，研究人员开展 ZnO-PEG - 槲皮素纳米颗粒（ZnO-PEG-QUE NPs）抗毒力机制研究。结果显示其能抑制生物膜形成、降低毒力因子产生。这为治疗相关感染提供新策略。
在医学和生命科学领域，细菌感染一直是困扰人类健康的一大难题，尤其是像铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）这样的 “顽固分子”。铜绿假单胞菌是一种适应性极强的机会致病菌，常常在免疫功能低下的患者和慢性病患者身上 “兴风作浪”。它擅长 “建造” 生物膜，就像给自己披上了一层坚固的 “铠甲”。这层生物膜由多糖、细胞外 DNA、蛋白质和脂质等组成，不仅能抵御宿主的免疫攻击，还能阻拦抗菌药物进入细菌内部，使得感染难以治愈，成为医学上的棘手问题。同时，铜绿假单胞菌的 efflux pump（外排泵）会把抗生素 “赶” 出细胞，进一步增强了它的耐药性，让治疗雪上加霜。面对这些困境，研发新型抗菌策略迫在眉睫。
在这样的背景下，来自国外的研究人员开展了一项意义重大的研究。他们将目光聚焦在 ZnO-PEG - 槲皮素纳米颗粒（ZnO-PEG-QUE NPs）上，试图探索其对抗铜绿假单胞菌感染的潜力。这项研究成果发表在《Bioorganic Chemistry》杂志上，为解决铜绿假单胞菌感染问题带来了新的曙光。
研究人员为开展此项研究，运用了多种关键技术方法。通过场发射扫描电子显微镜（FESEM）观察纳米颗粒的形状；利用能谱仪（EDS）和映射分析确定其元素组成；采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）对纳米颗粒进行表征；使用 EtBr-agar cartwheel 试验检测外排泵活性；借助电子显微镜和荧光显微镜分析纳米颗粒的抗生物膜潜力 。
下面来看看具体的研究结果：
- 纳米颗粒的表征：研究发现，ZnO-PEG NPs 呈无定形，平均粒径 419.62nm；而 ZnO-PEG-QUE NPs 呈球形，平均粒径 59.52nm。EDS 和映射分析证实 ZnO-PEG-QUE NPs 含有 Zn、C 和 O 元素，其表面电荷为 - 10.9mV，流体动力学半径为 436.1nm。
- 抗生物膜活性：ZnO-PEG-QUE NPs 展现出强大的抗生物膜能力，生物膜抑制率在 49% - 67% 之间。它不仅能抑制早期生物膜形成，还能破坏成熟生物膜。经其处理后，总胞外多糖、藻酸盐和菌膜的产生分别显著降低 64.61% - 71.69%、30.47% - 45.36% 和 24.22% - 85.97% 。成熟生物膜被有效根除 67.2% - 72%，预形成生物膜的代谢活性和活菌数也分别大幅下降至 34.12% - 55.57% 和 6.25 - 8.15 log CFU。电子和荧光显微镜分析进一步验证了其抗生物膜潜力。
- 对细菌黏附和侵袭的影响：在 ZnO-PEG-QUE NPs 处理组中，细菌对人皮肤成纤维细胞（HDF）的黏附和侵袭显著减少，表明该纳米颗粒能够有效抑制细菌对宿主细胞的侵害。
- 外排泵活性的变化：通过 EtBr-agar cartwheel 试验证实，经 ZnO-PEG-QUE NPs 处理的菌株外排泵活性减弱，这意味着纳米颗粒能够削弱细菌排出抗生素的能力，增强抗菌效果。
研究结论和讨论部分表明，ZnO-PEG-QUE NPs 通过靶向生物膜的细胞外多糖基质，展现出强大的抑制和破坏铜绿假单胞菌生物膜的能力。这一发现为治疗生物膜相关感染提供了一种全新且有效的策略。ZnO-PEG-QUE NPs 有望成为新一代抗菌药物，克服传统抗菌治疗面临的困境，为免疫功能低下患者和慢性病患者带来希望，在未来的临床治疗中发挥重要作用。但目前该研究还处于初步阶段，后续需要更多的研究，如在临床前模型中的深入探索，来进一步评估其安全性和有效性，以便更好地应用于实际医疗中。
