脂质体包裹抗生素与生物表面活性剂：提升冷却塔生物膜清除效率的创新策略

本研究针对工业冷却塔中微生物生物膜难以清除的难题，创新性地采用脂质体(liposome)封装技术结合生物表面活性剂(rhamnolipid)，系统评估了其对多重耐药菌生物膜的清除效果。结果表明，100 nm脂质体包裹的单鼠李糖脂(rhamnolipid)对Stenotrophomonas maltophilia 94生物膜的清除率高达92%(p<0.01)，且制剂在4°C下保持90天稳定性。该研究为工业水系统提供了一种高效、环保的生物膜控制方案，发表于《Microbial Cell Factories》。

　　

工业冷却塔作为石油精炼等行业的核心设备，每年消耗大量水资源，却成为微生物滋生的温床。这些微生物形成的生物膜(biofilm)不仅降低热交换效率，还会加速设备腐蚀，更棘手的是，传统合成杀菌剂(synthetic biocides)会产生有毒副产物且效果有限。面对这一全球性难题，巴西联邦米纳斯吉拉斯大学的研究团队独辟蹊径，将纳米技术与天然抗菌物质结合，开发出脂质体(liposome)包裹抗生素与生物表面活性剂(biosurfactant)的新型抗生物膜制剂，相关成果发表在《Microbial Cell Factories》。

研究团队采用动态光散射(DLS)测定脂质体粒径，通过脱水-再水化囊泡法(DRV)实现药物封装，并利用扫描电镜(SEM)观察生物膜结构变化。实验选取10株从工业冷却塔分离的耐药菌株（包括Stenotrophomonas maltophilia 94和Pseudomonas aeruginosa等），通过微量稀释法测定最小抑菌浓度(MIC)，采用resazurin荧光法量化生物膜活性。

结果部分
Rhamnolipid的张力活性与抗菌活性
游离态单鼠李糖脂(rhamnolipid)在1 mg/mL浓度下使水表面张力从72 mN/m降至28 mN/m，对测试菌株的MIC介于0.244-31.25 μg/mL，其中对Acinetobacter junii 20的抑制效果最佳(MIC=0.244 μg/mL)。

脂质体特性分析
制备的脂质体实际粒径与设计值（100/200 nm）相符，多分散指数(PDI)<0.3显示良好均一性。封装效率表现为：rhamnolipid(56.7%) > meropenem(47.3%) > chloramphenicol(31.25%)。

抗生物膜效果

100 nm脂质体展现显著优势：rhamnolipid制剂4小时处理使S. maltophilia 94生物膜减少92%(p<0.01)，meropenem制剂对P. aeruginosa生物膜清除率达85%(p<0.05)，而chloramphenicol制剂效果无粒径依赖性（约60%清除率）。

长期稳定性
尽管90天冷藏后脂质体粒径增大（100 nm→137 nm，200 nm→190 nm），但抗生物膜活性保持稳定。SEM图像证实处理组生物膜基质减少，细菌细胞形态受损。

这项研究开创性地证明：脂质体封装技术可显著提升rhamnolipid和抗生素对工业生物膜的穿透力，100 nm粒径制剂尤为有效。其环境友好特性（rhamnolipid的LD₅₀

5 g/kg）和长期稳定性，为替代传统有毒杀菌剂提供了可行方案。未来研究可拓展至其他工业水系统，并探索体内应用潜力。Marcus Vinicius Dias-Souza等学者的工作，为应对全球性的抗生素耐药(AMR)挑战提供了新思路。