TTUHSC 科学家获得生产新型纳米抗生素的美国专利

TTUHSC 科学家获得生产新型纳米抗生素的美国专利

根据美国疾病控制与预防中心的数据，每年有超过 280 万美国人遭受抗生素耐药性细菌感染，其中约 35,000 名患者在感染后无法存活。

在寻找抗生素耐药性问题的解决方案时，德克萨斯理工大学健康科学中心 (TTUHSC) 细胞生理学和分子生物物理学系的 Hongjun (Henry) Liang 博士将研究重点放在开发称为纳米抗生素的新型纳米颗粒上，这种纳米颗粒可有效对抗细菌感染，特别是那些对已知抗生素治疗产生耐药性的细菌感染。

迄今为止，梁的工作已经发表了几篇同行评审的出版物，并且截至 7 月 26 日，还获得了一项名为“具有高活性、选择性和生物降解性的亲水纳米结构膜活性抗菌剂”的美国专利，该专利使梁实验室团队能够生产新型纳米抗生素。

许多抗生素已在临床中使用，其中许多对常见感染非常有效。 但我们面临着 MRSA（耐甲氧西林金黄色葡萄球菌）和其他类型的耐药细菌带来的日益严峻的挑战，这些细菌会将常见感染转变为危及生命的事件。”

梁宏军（Henry）梁博士，德克萨斯理工大学健康科学中心（TTUHSC）细胞生理学和分子生物物理学系

梁希望建立具有三个特性的新一代抗生素：它们可以杀死细菌而不对健康细胞有毒；它们是可生物降解和环境可降解的，因此它们不会伤害自然栖息地的正常微生物群落；它们不太可能引起耐药性。

先前的研究表明，分子排斥水的能力（疏水性）及其吸引和溶解水的能力（亲水性）对细胞有重大影响。 梁说，物质越疏水，它引起的反应就越有害。 然而，他补充说，对于多少疏水性是可接受的，没有定量标准。

“基本上，如果增加疏水性，就可以杀死细菌，”梁说。 “但它也会杀死健康细胞，我们不希望这样。”

在 2022 年 1 月发表的一项研究中自然交流梁团队开发了新型亲水性纳米抗生素，它类似于微小的毛珠，由许多亲水性聚合物刷接枝到不同尺寸的二氧化硅纳米颗粒上组成。 这些合成化合物也是梁实验室制造的，旨在通过膜破坏来杀死细菌，使用不同类型的膜重塑来破坏细菌膜，但使哺乳动物细胞保持完整。

该研究是梁实验室发表的关于纳米抗生素的第三篇研究。 解释亲水性纳米抗生素设计概念的第一篇和第二篇论文分别于 2017 年和 2020 年分别在《ACS Infectious Drugs》和《Biomacromolecules》上发表。这两篇论文均成为各自杂志的封面故事，并被《化学与工程新闻》重点报道。

梁说，有了三项已发表的研究和专利，他的团队现在专注于采用双管齐下的方法来开发和精炼用于患者的纳米抗生素。

梁将其工作的第一个重点描述为科学研究方面，即推动临床试验。 为了开始这一过程，梁实验室将申请额外的联邦拨款，以支持动物研究并最终在人类患者中进行临床试验。

“这更多的是我们努力的研究和学术部分，”梁补充道。

梁方法的第二个支柱是与德克萨斯理工大学的创新中心合作，支持其实验室发明的商业化。

“通过利用我们创新中心的研究商业化培训机会，我们有望找到制药行业中能够或愿意与我们合作的感兴趣的各方，”梁说。 “我们可能的方向之一是申请小企业创新研究 (SBIR) 拨款进行试点生产。这是我们的双管齐下的方法。”

梁说，这种感染对一线医生和科学家来说都是一个重大挑战。他希望通过创新开发新一代抗生素来应对这一挑战。

“这是我们的目标，我们正在努力实现这一目标，”梁说。 “我不能说这是唯一的前进道路；当然有很多不同的前进道路。我们贡献的新颖之处在于从纳米工程的角度开发抗生素来应对这一挑战。这是一种非常新的前进道路，但事实并非如此。”经过充分研究，我们对迄今为止取得的进展感到自豪。

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