細菌抗藥性的出現(xiàn)與擴散嚴重威脅全球公共衛(wèi)生安全。應(yīng)對這一挑戰(zhàn)亟需開發(fā)新型抗菌物和抗菌療法。窄譜抗菌物/療法可特異性地識別并清除目標病菌，從而減少對宿主共生菌群的脫靶干擾、并降低對細菌的抗藥性進化壓力。但是，由于區(qū)分病菌與益生菌的固有難度、以及制藥公司對窄譜抗菌缺乏投資熱情（出于成本—收益平衡考慮，他們自然地希望能開發(fā)一個可以殺滅所有細菌的抗菌物），窄譜抗菌物/療法的發(fā)展一直處于極度遲滯狀態(tài)。針對這一問題，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)陽麗華副教授課題組提出賦予現(xiàn)有的廣譜抗菌物/療法以辨別目標細菌的能力，從而將其轉(zhuǎn)變成一種窄譜抗菌物/療法。

光動力療法利用光動力敏化劑響應(yīng)光照所原位生成的活性氧物質(zhì)（ROS）來清除目標細胞。然而，“成也蕭何、敗也蕭何”。一方面，由于活性氧物質(zhì)能夠同時破壞多種對細胞正常功能必不可少的細胞物質(zhì)，光動力療法能清除抗藥性細菌且同時延緩細菌獲得抗藥性；另一方面，由于活性氧物質(zhì)能對所經(jīng)之處的細胞不加選擇地加以清除，光動力治療常規(guī)而言就是一種廣譜抗菌療法。

陽麗華課題組首度發(fā)現(xiàn)，當(dāng)把表面帶負電荷的納米球與細菌混合在一起時，納米球會選擇性吸附到球菌表面而不是吸附于桿菌的表面，而且這種基于細菌形貌選擇的識別機制受熵增驅(qū)動，并且普適于組成和表面化學(xué)不同的多種納米球?；谶@種物理識別機制以及活性氧物質(zhì)極度有限的有效活性半徑（不足200納米），研究人員猜想如果納米球具有光動力效應(yīng)，那么就可能在光照下高效清除球菌而不干擾桿菌。這一猜想得到了采用不同光動力納米球和多種細菌所做抗菌實驗的證實。相關(guān)研究成果近日發(fā)表在《物理化學(xué)快報》。

這項工作不僅首次揭示了細菌形貌在相似電荷納米球/細菌相互作用中的關(guān)鍵作用，還有望為過敏性皮炎等由于球菌在桿菌主導(dǎo)健康共生菌群的微環(huán)境中過度繁殖所引起的疾病提供一種新療法。