绿色合成核壳结构NiFe2O4@Ag纳米颗粒增强抗生素对耐药性医院获得性病原体的协同抗菌效应

针对抗生素耐药性(AMR)加剧的全球健康挑战，研究人员通过绿色合成法制备了磁性核壳结构NiFe2O4@Ag纳米颗粒，证实其与环丙沙星(CIP)、氯霉素(CHL)联用可产生协同效应(FICI≤0.5)，显著增强对多重耐药(MDR)革兰阴性菌的抑制效果，为临床抗感染治疗提供了新型纳米增效策略。

　　

抗生素耐药性(AMR)已成为21世纪最严峻的公共卫生危机之一，其中医院获得性感染(又称"院内感染")因多重耐药(MDR)病原体的肆虐而尤为棘手。常见的"超级细菌"如大肠杆菌(Escherichia coli)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)已对传统抗生素产生广泛耐药性，导致临床治疗失败率攀升。尽管银纳米颗粒(AgNPs)展现出广谱抗菌潜力，但其细胞毒性和环境残留问题限制了应用。如何构建兼具高效抗菌性、生物相容性和环境友好性的纳米材料，成为突破AMR困境的关键科学问题。

为解决这一挑战，来自伊朗的研究团队创新性地采用药用植物紫草(Arnebia euchroma)提取物作为生物还原剂，通过水热法成功制备了磁性核壳结构镍铁氧体@银(NiFe₂O₄@Ag)纳米颗粒。这项发表于《Biochemistry and Biophysics Reports》的研究证实，该纳米材料不仅能单独对抗MDR病原体，更可与常规抗生素产生显著协同效应，为耐药菌感染治疗提供了新思路。

研究团队运用X射线衍射(XRD)解析晶体结构，场发射扫描电镜(FE-SEM)观测形貌，能量色散X射线谱(EDX)分析元素组成，并通过动态光散射(DLS)测定粒径分布。抗菌实验采用琼脂扩散法和肉汤微量稀释法评估最低抑菌浓度(MIC)，结合分数抑制浓度指数(FICI)量化协同效应。细胞毒性则通过MTT法检测人皮肤成纤维细胞(HFF-2)的存活率。

3.1 XRD分析
XRD图谱显示NiFe₂O₄呈现典型立方尖晶石结构(36.4 nm)，而核壳材料新增银的特征衍射峰(51.54 nm)，证实了Ag的成功包覆。

3.2 形貌特征
SEM显示NiFe₂O₄@Ag呈均匀球形(平均73 nm)，较核心NiFe₂O₄(65 nm)略大，元素映射证实Ag在表面的均匀分布。

3.3 抗菌活性
核壳纳米颗粒对测试菌株均产生抑菌圈(7-11 mm)，尤其与氯霉素联用时对大肠杆菌的FICI达0.258(强协同)，与环丙沙星组合对肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)的FICI为0.313。但四环素组合仅对大肠杆菌有效(FICI=0.187)。

3.4 细胞毒性
MTT实验显示NiFe₂O₄@Ag在200 μg/mL浓度下对HFF-2细胞无显著毒性，而同等剂量NiFe₂O₄已显现细胞损伤。

这项研究创新性地将磁性材料的可回收性与银的抗菌特性相结合，通过绿色合成构建了环境友好的核壳纳米系统。其重要意义体现在三方面：首先，植物提取物中的活性成分(如紫草素)既作为还原剂又发挥稳定功能，避免了化学合成中有毒试剂的使用；其次，磁性内核赋予材料定向回收能力，可减少环境残留；最重要的是，该材料通过破坏细胞膜、干扰DNA复制等多重机制增强抗生素效果，且对正常细胞毒性较低，为临床耐药菌感染提供了具有转化潜力的解决方案。

未来研究可进一步探索该纳米系统在生物膜清除、靶向给药等领域的应用，并开展动物模型验证。这种将传统药用植物与现代纳米技术相结合的策略，也为开发其他功能性纳米材料提供了新范式。