Janus型CuO-Ag纳米颗粒对耐药肺炎克雷伯菌临床分离株的生物活性及作用机制研究

为解决抗生素耐药性肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)的临床治疗难题，研究人员通过电爆炸双绞线法(EETW)合成了Janus型CuO-Ag纳米颗粒(NPs)。研究发现，该NPs在亚抑制浓度下抗生物膜活性比机械混合物提高2-10倍，抗粘附有效浓度低至2.0-10.0 μg/ml，并能显著扩大亚胺培南(5.0±0.8→10.0±1.0 mm)、庆大霉素(15.0±2.0→20±2.0 mm)和阿米卡星(13.0±2.0→21±2.0 mm)的抑菌圈。机制研究表明铜离子释放(7.5→25 μg/L)是其主要作用途径，且细胞毒性测试显示良好安全性。

　　

这项突破性研究揭示了Janus结构氧化铜-银纳米颗粒(CuO-Ag NPs)对抗耐药菌的独特优势。通过创新的电爆炸双绞线技术(Electric Explosion of Two Twisted Wires, EETW)制备的纳米材料，展现出对抗临床分离肺炎克雷伯菌(K. pneumoniae)的"三重打击"效应：在2.0-10.0 μg/ml超低浓度下就能瓦解细菌生物膜(biofilm)，使病原菌黏附能力下降高达46.7±0.4%（P<0.05）。更令人振奋的是，这些"纳米战士"能显著增强传统抗生素效力——将亚胺培南(Imipenem)抑菌圈直径扩大1倍，阿米卡星(Amikacin)抑菌效果提升61.5%。

深入机制研究发现，活性氧(ROS)和银离子(Ag⁺)的贡献有限，而铜离子(Cu²⁺)的持续释放才是关键：24小时内浓度激增233%，从7.5±0.1 μg/L飙升至25±1% μg/L（P<0.05）。这种"铜暴雨"攻击模式不仅高效，而且对3T3细胞系安全无害，为临床转化提供了重要保障。该研究为破解"超级细菌"耐药困局提供了新型纳米武器，其Janus结构特有的协同效应远超普通混合纳米颗粒。