电荷反转非抗生素纳米平台（MPDA/AuNCs/ICG@Lip NPs）清除MRSA生物膜的效能评价与机制研究

针对生物膜感染治疗的临床难题，研究人员开发了电荷反转非抗生素纳米递送系统（MPDA/AuNCs/ICG@Lip NPs）。该系统通过微环境响应性电荷反转增强对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的靶向性，结合超小金纳米簇（AuNCs）和吲哚菁绿（ICG）的光热协同作用，显著提升生物膜清除效果。体外实验证实其高效抗菌性能，体内实验显示长效靶向滞留与优异疗效，为非抗生素纳米平台开发提供新思路。

　　

研究背景与意义
生物膜相关感染是临床治疗的顽固难题，尤其是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）形成的生物膜，对抗生素产生强烈耐药性。传统疗法难以穿透生物膜基质，且缺乏智能释放机制。当前亟需一种能同时实现精准递送、环境响应和协同杀菌的非抗生素策略。中国科学院的研究团队基于此开发了电荷反转纳米平台MPDA/AuNCs/ICG@Lip NPs，通过微环境响应性设计突破生物膜屏障，为感染治疗提供新范式。

关键技术方法
研究团队采用介孔聚多巴胺纳米颗粒（MPDA NPs）为载体，通过吸附和孔道负载分别固定超小金纳米簇（AuNCs<2 nm）和光敏剂吲哚菁绿（ICG），外层修饰磷脂膜形成核壳结构。利用体外MRSA生物膜模型和体内囊肿感染模型，结合表面电荷检测、共聚焦成像及活性氧（ROS）测定，系统评估纳米平台的渗透性、杀菌效果和靶向滞留能力。

研究结果

1. 纳米系统构建与表征
   MPDA/AuNCs/ICG@Lip NPs呈现单分散性（粒径~150 nm），在pH 6.5生物膜微环境中表面电荷由负转正（+15 mV），显著增强与MRSA的结合力。

2. 体外生物膜清除机制
   电荷反转使纳米颗粒渗透深度提升3倍；AuNCs被细菌内化后，与ICG在808 nm激光下协同产生活性氧（ROS），导致细菌膜破裂（流式细胞术显示死亡率达98%）。

3. 体内靶向治疗效果
   小鼠感染模型显示纳米颗粒在囊肿部位富集并滞留超过24小时，联合光热治疗使菌落数降低4个数量级，且无显著系统毒性。

结论与展望
该研究首创的电荷反转-光热协同策略，突破了传统抗生素的耐药限制。MPDA/AuNCs/ICG@Lip NPs通过微环境响应性靶向、ROS爆发和物理破坏三重机制，实现了生物膜的高效清除。发表于《Molecular Pharmaceutics》的这项成果，为抗感染纳米材料的临床转化提供了理论和技术支撑，未来可拓展至其他耐药菌感染治疗领域。