抗菌纳米贴片治皮肤感染

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港大医学院设计出新型微针贴片,为皮肤感染提供非抗生素治疗方法。贴片采用由超声波触发的锌基金属有机框架抗菌纳米粒子,通过微针贴片方式治疗被细菌感染的皮肤组织,研究已刊登于《Science Advances》。

疮,俗称暗疮,是常见的皮肤炎症,困扰全球超过80%青少年及青年。主要成因为过度脂质分泌阻塞毛囊,令皮肤组织建造出缺氧微环境。这种不良状况有利痤疮丙酸杆菌(P. acnes)细菌繁殖。

暗疮感染是其中一种皮肤感染,主要由每年影响全球数百万人的痤疮丙酸杆菌引起,不仅给患者带来明显的身体和精神上的困扰,如果不及时治理,有可能发展成慢性炎症。

重复使用抗生素

临床治疗包括非处方治疗(即过氧化苯甲酰和水杨酸)、口服或外用抗生素,然而疗效不太明显,甚或有不良副作用。痤疮的一线治疗是口服抗生素或局部涂抹抗生素药膏,但抗生素药膏或未能有效穿透皮肤组织,疗效备受关注。当细菌对药物产生抗药性(Resistance)或当细菌迁移到皮下组织时,治疗效果亦会进一步降低。尤其痤疮丙酸杆菌更会分泌胞外多糖形成细菌膜,阻止抗生素或免疫细胞发起对细菌的攻击。

尽管市面上大多数微针产品主要以药用成分治疗痤疮,但重复使用抗生素可能会降低细菌对药物的敏感度。长期受痤疮困扰的患者定能感受到长期使用抗生素,治疗效果会明显减低。

纳米抗菌

香港大学李嘉诚医学院临床医学学院矫形及创伤外科学系杨伟国教授的团队设计出一种由超声波触发的新型抗菌微针贴片,以微创方式治疗由痤疮丙酸杆菌引起的皮炎,新型微针的直径约为50微米,与头发直径相若。在目前的设计中,团队在微针贴片内加入透过超声波触发的抗菌纳米材料以杀灭细菌,用非抗生素手段治疗痤疮。微针内含有由ZnTCPP和氧化锌(ZnO)组成的纳米粒子,在超声波刺激下产生大量活性氧(ROS),能有效将细菌的重要元素氧化及分解。研究结果表明,在超声波照射15分钟后,杀菌率可达99.73%。一些炎症指标因子,如肿瘤坏死因子-a(TNF-α)、白细胞介素(ILs)和基质金属蛋白酶(MMPs)的水平也显著降低。此外,已释放的锌离子也同时提高皮肤纤维细胞的相关基因,从而增加其细胞数量及分化,提升皮肤的修复能力。

杨伟国教授表示:「这种新型抗菌微针贴片可以在超声波刺激下产生大量活性氧,以一种非抗生素及皮肤渗透方式去治疗痤疮丙酸杆菌引起的皮肤感染,而已释放的锌离子,同时能促进皮肤组织愈合。由于活性氧的特殊杀伤机制,我们相信这种微针贴片也能够解决其他由真菌、寄生虫或病毒引起的皮肤感染,如足癣(香港脚)。」3

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