聚(氰基丙烯酸正丁酯)纳米颗粒的抗菌及抗生物膜新特性研究

针对生物膜对抗菌剂的耐药性难题，研究人员开发了聚(氰基丙烯酸正丁酯)(PBCA)纳米颗粒，通过纳米沉淀法合成140 nm粒径的颗粒，首次证实其对大肠杆菌、变形杆菌等病原体的生物膜形成具有显著抑制作用，为医疗器械感染防控提供新策略。

　　

细菌生物膜造成的感染一直是医学界的棘手难题。这些由微生物分泌的胞外聚合物(EPS)构成的"防护罩"，能使细菌对抗菌药物的耐药性提高10-1000倍。更麻烦的是，90%的慢性感染都与生物膜有关，从导尿管到人工关节，几乎所有的医疗器械表面都可能成为生物膜滋生的温床。面对这一挑战，传统的抗生素往往束手无策，急需开发新型抗生物膜制剂。

乌拉圭的研究团队将目光投向了具有悠久医用历史的氰基丙烯酸酯类材料。这类材料作为组织粘合剂已使用70余年，但其抗菌机制始终未完全阐明。研究团队创新性地将聚(氰基丙烯酸正丁酯)(PBCA)制成纳米颗粒，首次系统评估了其抗生物膜性能。相关成果发表在《Journal of Drug Delivery Science and Technology》上。

研究采用纳米沉淀法制备PBCA纳米颗粒(NPs)，通过动态光散射(DLS)表征其粒径和zeta电位，结合微量肉汤稀释法测定最小抑菌浓度(MIC)，并建立体外生物膜模型评估抑制效果。

合成与表征
纳米沉淀法制备的PBCA NPs平均粒径140±2 nm，多分散指数(PDI)0.15，呈单分散分布。表面zeta电位-17.89 mV，源于酯基水解产生的羧酸根阴离子。

抗菌活性
PBCA NPs对测试菌株的MIC和最小杀菌浓度(MBC)均>0.84 mg/mL，且无细胞毒性。特别值得注意的是，在亚抑菌浓度下仍能显著抑制生物膜形成。

抗生物膜特性
纳米颗粒对大肠杆菌的生物膜抑制呈现浓度依赖性，在0.840-0.105 mg/mL范围内对变形杆菌、金黄色葡萄球菌等均有显著效果，但对铜绿假单胞菌无效。这种选择性抑制提示其作用机制可能与特定细菌表面结构有关。

讨论与展望
研究首次揭示了PBCA NPs的抗生物膜活性，其机制可能涉及：1)纳米尺寸效应增强渗透；2)表面负电荷干扰细菌粘附；3)降解产物干扰代谢。该发现为开发医疗器械抗菌涂层开辟了新途径，特别是导管、假体等植入物的感染预防。未来研究需进一步阐明分子机制，并优化制剂以提高对铜绿假单胞菌等顽固病原体的效果。

这项研究不仅拓展了传统医用材料的应用边界，更为抗生物膜药物开发提供了新思路——通过纳米技术改造"老药"，或许能解决抗生素耐药性这一世纪难题。