氧化石墨烯联合甲基乙二醛非抗生素组合对慢性伤口多菌种生物膜及耐药菌的协同抗菌与抗生物膜作用研究

《Applied Microbiology and Biotechnology》：Graphene Oxide and Methylglyoxal: a combined strategy against chronic wound pathogens

　　

摘要

慢性伤口感染难以治疗，因为多菌种生物膜会延缓伤口愈合，增加抗菌耐受性并限制患者的依从性。为应对这一挑战，我们开发了一种由氧化石墨烯（GO）和甲基乙二醛（MGO）组成的非抗生素组合（专利号N. 102022000024408-用于皮肤损伤感染治疗的组合物），以对抗临床上相关的慢性伤口病原体。测试中使用了临床上具有抗菌耐药性的金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌。确定了MGO的最低抑菌浓度（MIC），并通过棋盘法评估了最佳的GO + MGO组合，测试了以下方面：i）细胞膜流动性变化；ii）在卢博克慢性伤口生物膜-LCWB中（一种公认的多菌种体外慢性伤口生物膜模型）金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌的CFU/mg减少；iii）铜绿假单胞菌的运动能力。MGO的MIC值范围为32至128 mg/l。值得注意的是，GO和MGO之间仅对金黄色葡萄球菌观察到协同作用，而该组合对铜绿假单胞菌显示出相加效应。最佳的GO + MGO（6.25 + 64 mg/l）组合增加了细菌膜的流动性，在CFU/mg和铜绿假单胞菌的趋化运动方面，对形成期和成熟期的LCWB抑制了60-80%。GO + MGO组合表现出相加的抗菌/抗生物膜活性，具有多靶点作用。总体而言，GO + MGO组合在公认的非毒性浓度下，是一种有效且具有创新性的非抗生素伤口管理方案，可影响多菌种慢性伤口生物膜和铜绿假单胞菌的运动能力。