糖衣金纳米粒子可以快速消除细菌感染，不需要抗生素

如果任由细菌自行处理，我们牙齿或受伤皮肤上的细菌会将自己包裹在一个黏糊糊的支架中，变成所谓的生物膜。这些细菌会对我们的组织造成严重破坏，而且由于黏液的作用，这些细菌很难被清除。一种新的策略可能会提供一种简单的方法来分解淤泥并摧毁细菌。宾夕法尼亚大学和斯坦福大学的研究人员开发了糖衣金纳米颗粒，用于成像和破坏生物膜。在《临床研究杂志》上发表的一项研究中，作者证明了纳米颗粒在大鼠和小鼠牙齿和受伤皮肤上的诊断和治疗潜力，在一分钟内消除了生物膜，并优于常见的抗菌药物

“有了这个平台，你可以在不通过手术清除感染的情况下破坏生物膜，这在使用抗生素时是必要的。此外，如果患者对抗生素过敏或感染了对药物有耐药性的菌株，这种方法可以治疗他们，”发现科学与药物研究部的项目主任Luisa Russell博士说；NIBIB的技术。“这种方法不含抗生素，这是一个巨大的优势。”

由变形链球菌等细菌形成的口腔生物膜，也称为斑块，会导致严重的蛀牙。伤口感染通常由葡萄球菌引起，会大大延迟愈合过程。无论哪种情况，生物膜内密集的蛋白质和碳水化合物网络都可以阻止抗生素到达整个受影响地区的微生物

但这并不是生物膜带来的问题的程度。它们不仅很难去除，而且一开始就很难辨别

这项新研究确定了一种解决方案，可以用一块石头解决这两个问题：黄金

金是无毒的，很容易将光源的能量转化为热量，使其成为光热疗法的主要候选者，光热疗法是一种利用纳米颗粒的热量杀死附近病原体的策略。除了产生热量外，纳米颗粒还会对光发出可检测的超声波，这意味着可以使用一种名为光声成像的技术对金颗粒进行可视化

在这项新研究中，作者将金球封装在更大的金笼形纳米颗粒中，以优化其对光的反应，用于治疗和成像目的。为了使颗粒对细菌有吸引力，他们在颗粒上涂上葡聚糖，葡聚糖是一种常见的生物膜构建块

研究人员通过在离体大鼠颌骨感染变异链球菌的牙齿上应用金纳米颗粒来评估他们的策略

在牙齿上的光声成像测试中，纳米颗粒发出的信号响亮而清晰，使研究小组能够准确地看到生物膜在哪里吸收了牙齿上的右旋糖酐涂层颗粒

然后，为了评估颗粒的治疗效果，他们用激光照射牙齿。为了进行比较，他们用局部防腐剂氯己定治疗了其他受感染的牙齿样本

研究小组观察到两种治疗方法的结果形成了鲜明对比，光热疗法对杀死生物膜的有效性接近100%，而氯己定并没有显著降低细菌的生存能力。

“这种治疗方法对口腔感染的速度特别快。我们使用激光一分钟，但实际上在大约30秒内，我们基本上杀死了所有的细菌，”研究的第一作者、新泽西理工学院生物医学工程教授Maryam Hajfathalian博士说，他在宾夕法尼亚大学和斯坦福大学担任博士后研究员时进行了这项研究

对感染金黄色葡萄球菌的皮肤开放性伤口的小鼠进行的评估也同样成功，因为纳米颗粒产生的热量大大超过了另一种叫做庆大霉素的抗菌剂。在这里，研究人员还测量并注意到温度上升了20°；C定位于生物膜，不会对周围组织造成任何明显损伤

作者指出，通过进一步的测试，他们旨在证明该策略是否可以预防蛀牙或加快愈合

Hajfathalian说：“我认为重要的是要看看这个过程有多便宜、简单和快速。由于我们在使用抗生素方面受到限制，我们需要像这样的新疗法作为替代。”