真菌感染通常由念珠菌為代表的、隱球菌和曲霉菌等致病菌引起，其中侵襲性念珠菌病是最大的挑戰(zhàn)之一。由于這類真菌感染往往具備高侵襲深度，且易在皮下形成生物膜等特征，進(jìn)一步增加了治療的難度。目前，以唑類藥物為代表的抗真菌劑是最典型的一線策略，但由于真菌和人類宿主之間的相似性，強(qiáng)抗真菌劑容易表現(xiàn)出較高的細(xì)胞毒性。并且，此類抗真菌劑的長(zhǎng)期使用，還可能導(dǎo)致病原體耐藥性的發(fā)展。因此，有必要開發(fā)一種安全且有效的治療真菌感染的無抗生素策略。
基于CMZ的US和YL平臺(tái)用于C. albicans引起的開放性傷口和皮下感染的治療示意圖。
近日，南昌大學(xué)光健康團(tuán)隊(duì)研究人員將傳統(tǒng)中藥艾草炭化后修飾ZnO納米材料，制備出一種具有黃光（YL）和超聲（US）雙響應(yīng)性的窄帶隙材料（CMZ），用于協(xié)同抗真菌治療。在US和YL輻照下，CMZ通過壓電-光催化作用產(chǎn)生大量活性氧（ROS），進(jìn)而干擾真菌毒力、代謝活動(dòng)、菌絲生長(zhǎng)、生物膜發(fā)育相關(guān)基因的表達(dá)，實(shí)現(xiàn)高效根除浮游白色念珠菌（C. albicans）及其成熟生物膜。盡管隔著1厘米厚的組織屏障，CMZ能夠快速滅活99.9%的C. albicans，顯示出良好的體外深層抗真菌功效。此外，基于CMZ的抗真菌策略的體內(nèi)功效在兩種真菌感染模型（開放性傷口感染和深層皮膚感染）中得到證明，表現(xiàn)出優(yōu)于傳統(tǒng)抗真菌劑酮康唑（達(dá)克寧）的療效。
皮下真菌感染的治療。
通過研究發(fā)現(xiàn)，基于真菌感染的高侵襲深度和高治療難度等問題，構(gòu)建出由超聲和黃光推進(jìn)的CMZ深部抗真菌平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了真菌感染的快速治療。窄帶隙的CMZ具備超聲和黃光雙響應(yīng)性，能夠通過壓電-光催化作用產(chǎn)生大量ROS，快速根除浮游C. albican及其生物膜。潛在抗真菌機(jī)制涉及內(nèi)在ROS產(chǎn)生以及生物學(xué)過程干擾，包括真菌毒力因子、氧化應(yīng)激相關(guān)基因、鐵代謝相關(guān)基因、菌絲發(fā)育相關(guān)基因以及生物膜形成相關(guān)基因。
實(shí)驗(yàn)證明，該抗真菌平臺(tái)在兩種真菌感染模型（開放性傷口感染和深層皮膚感染）中表現(xiàn)出出色的治療能力，且優(yōu)于傳統(tǒng)抗真菌劑KTZ的療效，包括深層真菌快速清理與感染組織有效修復(fù)。綜上所述，由超聲和黃光推進(jìn)的CMZ抗真菌體系為真菌感染提供了一種有前途的替抗策略，也有望治療其他更深部位的感染疾病（如細(xì)菌性肺炎、幽門螺桿菌感染）。
（南昌大學(xué)供圖）
真菌感染通常由念珠菌為代表的、隱球菌和曲霉菌等致病菌引起，其中侵襲性念珠菌病是最大的挑戰(zhàn)之一。由于這類真菌感染往往具備高侵襲深度，且易在皮下形成生物膜等特征，進(jìn)一步增加了治療的難度。目前，以唑類藥物為代表的抗真菌劑是最典型的一線策略，但由于真菌和人類宿主之間的相似性，強(qiáng)抗真菌劑容易表現(xiàn)出較高的細(xì)胞毒性。并且，此類抗真菌劑的長(zhǎng)期使用，還可能導(dǎo)致病原體耐藥性的發(fā)展。因此，有必要開發(fā)一種安全且有效的治療真菌感染的無抗生素策略。
基于CMZ的US和YL平臺(tái)用于C. albicans引起的開放性傷口和皮下感染的治療示意圖。
近日，南昌大學(xué)光健康團(tuán)隊(duì)研究人員將傳統(tǒng)中藥艾草炭化后修飾ZnO納米材料，制備出一種具有黃光（YL）和超聲（US）雙響應(yīng)性的窄帶隙材料（CMZ），用于協(xié)同抗真菌治療。在US和YL輻照下，CMZ通過壓電-光催化作用產(chǎn)生大量活性氧（ROS），進(jìn)而干擾真菌毒力、代謝活動(dòng)、菌絲生長(zhǎng)、生物膜發(fā)育相關(guān)基因的表達(dá)，實(shí)現(xiàn)高效根除浮游白色念珠菌（C. albicans）及其成熟生物膜。盡管隔著1厘米厚的組織屏障，CMZ能夠快速滅活99.9%的C. albicans，顯示出良好的體外深層抗真菌功效。此外，基于CMZ的抗真菌策略的體內(nèi)功效在兩種真菌感染模型（開放性傷口感染和深層皮膚感染）中得到證明，表現(xiàn)出優(yōu)于傳統(tǒng)抗真菌劑酮康唑（達(dá)克寧）的療效。
皮下真菌感染的治療。
通過研究發(fā)現(xiàn)，基于真菌感染的高侵襲深度和高治療難度等問題，構(gòu)建出由超聲和黃光推進(jìn)的CMZ深部抗真菌平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了真菌感染的快速治療。窄帶隙的CMZ具備超聲和黃光雙響應(yīng)性，能夠通過壓電-光催化作用產(chǎn)生大量ROS，快速根除浮游C. albican及其生物膜。潛在抗真菌機(jī)制涉及內(nèi)在ROS產(chǎn)生以及生物學(xué)過程干擾，包括真菌毒力因子、氧化應(yīng)激相關(guān)基因、鐵代謝相關(guān)基因、菌絲發(fā)育相關(guān)基因以及生物膜形成相關(guān)基因。
實(shí)驗(yàn)證明，該抗真菌平臺(tái)在兩種真菌感染模型（開放性傷口感染和深層皮膚感染）中表現(xiàn)出出色的治療能力，且優(yōu)于傳統(tǒng)抗真菌劑KTZ的療效，包括深層真菌快速清理與感染組織有效修復(fù)。綜上所述，由超聲和黃光推進(jìn)的CMZ抗真菌體系為真菌感染提供了一種有前途的替抗策略，也有望治療其他更深部位的感染疾病（如細(xì)菌性肺炎、幽門螺桿菌感染）。
（南昌大學(xué)供圖）
本文鏈接：腳氣克星！我科研團(tuán)隊(duì)開發(fā)基于黃光+超聲的真菌快速清理技術(shù)http://m.lensthegame.com/show-2-2970-0.html
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