細菌感染對人類持續威脅著人類健康。近年來,隨著細菌耐藥性的嚴重化, 細菌感染將可能帶來比癌癥更嚴重的全球性危害,致使感染導致的死亡率不斷增 加,因此迫切需要新的對耐藥菌有效的新藥物和治療手段。光動力抗菌治療療法 (PACT)是一種結合光敏劑、氧氣、光照所產生的活性氧或自由基來破壞菌膜中 活性物質的抗菌方法。具有不易使細菌產生耐藥性,且時空可控性高、入侵性小 等特點,因而在抗菌領域受到了廣泛關注。然而,在光動力抗菌過程中,活性氧 成分壽命短、作用半徑小,且菌膜可有效阻擋外來物質,因而如何提高光敏劑的 膜插入能力成為光動力抗菌的難點和關鍵。
本項目研發的全新結構氟硼二吡咯甲川(BODIPY)類光敏劑 BDP-4L,具備優 良的光敏性能,分子量小,完全水溶,其單線態氧量子產率達到 0.68,具備剛 性的雙齒季銨鹽對微生物膜有很強的結合能力,能快速嵌入細菌生物膜,但對人 永生化角質形成細胞(HaCAT)顯示較慢的攝取。研究證明在綠色 LED 燈光照下, BDP-4L 對革蘭氏陽性菌(S. aureus)、革蘭氏陰性菌(E. coli)、真菌(C. albicans),以及耐藥菌(MRSA)在 18J/cm2 光劑量下,顯示出廣普的殺菌能力 (MIC 0.6?1.25 ?M)。更為重要的是,經 PACT 處置過的白色念珠菌不再具備形 成生物膜的能力;已形成生物膜的白色念珠菌則經 PACT 處置后,生物膜得到嚴 重損傷。采用 0.36%的雙氧水對生物膜處理后,再使用 BDP-4L 對白色念珠菌進 行 PACT,細菌生物膜得到更為徹底地損傷。
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