大腸桿菌。 **落基山實驗室，NIAID，NIH
抗生素耐藥細菌已成為對公眾健康迅速增長的威脅。 根據美國疾病控制和預防中心的資料，它們每年造成超過 280 萬例感染。 如果沒有新的抗生素，即使是常見的傷害和感染也可能是致命的。
科學家們現在離消除這種威脅又近了一步，這要歸功於德克薩斯農工大學（Texas A&M University）領導的一項合作，該合作開發了一種新的聚合物家族，能夠通過破壞這些微生物的膜來殺死細菌，而不會引起抗生素耐藥性。
12月11日發表在《美國國家科學院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上的化學系助理教授、該研究的首席研究員昆汀·公尺肖德爾（Quentin Michaudel）博士說：“我們合成的新聚合物可以通過提供抗菌分子來幫助對抗抗生素耐藥性，這些分子通過細菌似乎不會產生耐藥性的機制起作用。
在有機化學和高分子科學的介面上，Michaudel實驗室能夠通過精心設計一種帶正電的分子來合成這種新聚合物，該分子可以使用精心挑選的稱為aquamet的催化劑進行多次縫合，以形成由相同的重複帶電基序組成的大分子。
根據Michaudel的說法，這種催化劑被證明是至關重要的，因為它必須承受高濃度的電荷，並且也是水溶性的——他稱之為這種特性在這種型別的過程中並不常見。
在這一成功之後，Michaudel實驗室與麻薩諸塞大學阿默斯特分校的Jessica Schiffman博士的團隊合作，測試其聚合物用於測試兩種主要型別的抗生素耐藥細菌 - 大腸桿菌和金黃色葡萄球菌（MRSA）。 在等待這些結果的同時，研究人員還測試了他們的聚合物對人類紅細胞的毒性。
抗菌聚合物的乙個常見問題是，在靶向細胞膜時，細菌和人體細胞之間缺乏選擇性，“Michaudel解釋說。 “關鍵是在有效抑制細菌生長和不分青紅皂白地殺死幾種細胞之間取得適當的平衡。
Michaudel認為，科學創新的多學科性質以及德克薩斯農工大學校園和全國各地敬業研究人員的慷慨解囊，是他的團隊成功確定分子組裝完美催化劑的因素。
這個專案已經醞釀了好幾年，如果沒有除了我們麻薩諸塞大學合作者之外的幾個團體的幫助，這個專案是不可能實現的，“Michaudel說。
例如，我們不得不將一些樣品運送到維吉尼亞大學的 Lettery 實驗室，以確定聚合物的長度，這需要使用該國很少有實驗室擁有的儀器。 我們也非常感謝德克薩斯農工大學的[生物化學博士候選人]Nathan Williams和Jean-Philippe Pellois博士，他們在我們評估紅細胞毒性方面的專業知識。
Michaudel說，該團隊現在將專注於提高其聚合物對細菌的活性，特別是它們對細菌與人類細胞的選擇性，然後再進行體內測試。
我們正在合成各種類似物，並牢記這個令人興奮的目標，“他說。
該團隊的**以Michaudel實驗室成員、德克薩斯A&M化學博士畢業生Sarah Hancock博士為第一作者。 Michaudel 實驗室的其他主要貢獻者包括化學研究生 An Tran、博士後學者 Arun**a Maity 博士和前博士後學者 Nattawut Yuntawattana 博士，他現在是泰國農業大學材料科學助理教授。
更多資訊： Sarah NHancock 等人，N-甲基吡啶熔融降冰片烯的開環復分解聚合以獲得抗菌骨架陽離子聚合物，《美國國家科學院院刊》（2023 年）。 doi： 10.1073/pnas.2311396120