链霉菌YJD18源多功能银纳米颗粒的绿色合成及其生物医学应用

本研究针对传统纳米颗粒合成方法的环境危害与健康风险，开发了一种基于极端盐碱环境链霉菌YJD18的绿色合成策略，成功制备出具有抗菌、抗癌、抗氧化及促伤口愈合多重功能的银纳米颗粒（AgNPs）。通过优化pH、温度等参数，获得高稳定性、低细胞毒性的AgNPs，其与抗生素联用可显著增强抗菌效果，对肺癌A549和肝癌HepG2细胞系展现强效抑制作用，为耐药性感染和肿瘤治疗提供了可持续解决方案。

　　

研究背景
癌症和耐药菌感染是全球健康两大威胁。传统化疗药物如顺铂（cisplatin）因耐药性受限，而化学法合成纳米颗粒常伴随环境污染。微生物合成虽具潜力，但细菌、真菌可能产生毒素，植物提取则面临规模化难题。极端环境微生物链霉菌YJD18的发现，为绿色合成高活性银纳米颗粒（AgNPs）提供了新思路——其耐盐碱特性可能赋予产物独特生物活性。

研究机构与方法
珠海科技学院、新疆大学生命科学与技术学院等团队通过优化YJD18培养条件（pH 10，100°C 15分钟），以4:1比例混合菌体上清与硝酸银（AgNO₃），采用动态光散射（DLS）、透射电镜（TEM）和X射线衍射（XRD）等技术表征AgNPs特性。抗菌实验选用沙门氏菌（ATCC 14028）等4种病原菌，抗癌活性测试涵盖A549（肺癌）、HepG2（肝癌）等细胞系，并通过划痕实验评估伤口愈合效果。

研究结果

1. AgNPs合成优化：碱性环境（pH 10）和高温（100°C）显著提升合成效率，AgNPs平均粒径64 nm，多分散指数（PDI）0.301，Zeta电位-24.0 mV，表明胶体稳定性良好。
2. 形貌与结构：AgNPs呈球形为主（占比>70%），含少量三角/圆柱形结构，XRD证实其为面心立方晶体（晶面111/200）。
3. 抗菌性能：150 μg/mL AgNPs可完全抑制所有测试菌株，对大肠杆菌（E. coli）效果最强，与抗生素联用使苯唑西林（OXA）抑菌圈扩大3.7倍。
4. 抗癌活性：AgNPs对A549和HepG2的抑制率分别达88.76%和79.55%，且对正常肝细胞WRL-68毒性显著低于AgNO₃。
5. 伤口愈合：40 μg/mL AgNPs使WRL-68细胞迁移距离增加50%，促进划痕闭合。

结论与意义
该研究首次利用盐碱地链霉菌YJD18实现AgNPs的高效绿色合成，其多重生物活性源于微生物代谢产物的天然包覆。AgNPs通过破坏细菌膜结构（如抑制铜绿假单胞菌生物膜）和诱导癌细胞凋亡发挥作用，与抗生素的协同效应为克服耐药性提供新策略。发表于《Scientific Reports》的成果不仅推动环境友好型纳米材料发展，更为肿瘤和感染性疾病的联合治疗开辟了路径。未来需进一步探究AgNPs体内代谢机制及长期安全性。