研制出一种可杀死抗生素细菌的聚合物
最近審查:01.07.2025
细菌与抗生素的问题由来已久,对抗病原微生物的唯一途径是研发新型抗生素药物。然而,一种新型抗生素问世一段时间后,有时甚至很短的时间内,就会突然失效,因为细菌会发生变异并产生耐药性。最近,IBM 研究院的研究人员发现了一种对抗病原微生物的新方法,这种方法无需使用抗生素,甚至可以对抗极其顽强的细菌,例如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 (MRSA)。有趣的是,这种方法已成为半导体制造新技术发展的副产品。
位于加州阿尔马登的IBM研究院的化学科学家一直致力于开发一种新方法,用于蚀刻硅基板上的微观结构,这种方法的精度可能比目前电子行业使用的技术更高。他们在研究中开发了一种新材料,这种材料的粒子在带上电势后会聚集在一起形成聚合物,从而保护硅表面免受蚀刻剂的侵蚀。
在找到这些材料并且该技术达到预期效果后,科学家们进行了进一步的研究,以探索这些材料是否可用于其他领域。最终,他们研发出了一种被称为“杀手聚合物”的物质。当这种材料的颗粒被引入液体介质(例如水或血液)时,它们会自组装成生物相容性的纳米结构,这些纳米结构会利用静电力,利用自身电位被感染细胞所吸引。到达感染细胞后,这种聚合物会穿透细胞,作用于病原体并分解,留下无害物质。根据现有信息,这种对抗传染病的方法没有副作用,也不会在体内积聚任何有害物质。
IBM 研究院的化学家 Jim Hedrick 表示:“这些杀伤性聚合物的作用机制与抗生素的作用机制有着根本的不同。这种聚合物的作用机制更类似于人体的免疫系统。它能破坏微生物细胞膜的稳定性,使其分解,然后聚合物和微生物的结合产物就会自然排出体外。微生物根本不可能对这种作用方式产生耐药性。”
除了直接对抗人体内的病原体外,新型聚合物材料还将广泛应用于需要灭菌和抑制各种微生物生长的领域。例如,它可以生产各种食品用刮刀和刮铲,以及用于包装牙膏和漱口水等产品中效果不佳的抗菌剂。
IBM 研究院的研究人员目前正在致力于进一步开发基于聚合物的技术来对抗病原体,并正在寻求合作伙伴公司将该技术商业化。