季铵盐化荧光硅纳米颗粒用于抗菌及革兰氏阴、阳性菌的鉴别

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ADV FUNCT MATER：季铵盐化荧光硅纳米颗粒用于抗菌及革兰氏阴、阳性菌的鉴别
2017-5-29 作者：佚名   来源：MaterialsViews
细菌感染一直威胁着人类的健康，而抗生素的发现则在一段时间内较好地解决了这一问题。但近年来，随着抗生素的滥用，大量耐药细菌不断产生，使得相当一部分的抗生素无法有效杀死这些耐药细菌。因此开发一些新型抗生素，尤其是细菌很难产生耐药性的抗菌试剂，对于对抗耐药细菌感染具有重要意义。另一方面，鉴别未知细菌的种类，尤其是快速确定细菌的革兰氏阴阳性分类，对于合理选择抗生素至关重要。例如，某些抗生素对大部分革兰氏阳性菌有较好的杀伤效果，但是对革兰氏阴性菌的杀伤效果则较差；而另一些抗生素则恰恰相反。由于传统的革兰氏染色法操作复杂、易出现假阳性等缺点，亟需开发一种快速、简单且准确的鉴别细菌革兰氏阴阳性的方法。

本工作发明了一种基于季铵盐化硅纳米颗粒实现抗菌及革兰氏阴、阳性菌区分的方法。该季铵盐化硅纳米颗粒是通过带氨基的硅纳米颗粒和带羧基的烷基甜菜碱通过一步化学反应制得的。实验发现，该季铵盐化硅纳米颗粒具有强烈的极性依赖的荧光发射性质。当纳米颗粒与模型细菌膜作用后其荧光强度可增强10倍左右。将纳米颗粒分别与革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌孵育后，只有革兰氏阳性菌能被其染色，这就提供了一种快速、简单鉴别革兰氏阴、阳性菌的方法。此外，该季铵盐化硅纳米颗粒在实现革兰氏阳性菌成像的同时，还能有效杀死革兰氏阳性菌，其最小抑菌浓度为1~2 μg/mL。体内外实现都证明该材料具有良好的抗菌效果。由于此类材料的抗菌机制主要为破坏细菌壁或细胞膜的完整性，因此这类抗菌试剂不易产生耐药性。同时，该季铵盐化硅纳米颗粒还具有制备简单、水溶性好、稳定性高、生物相容性好等优点，有望成为一种理想的细菌鉴别和抗菌试剂。该研究首次将硅纳米颗粒转变为细菌成像和抗菌试剂，不仅拓宽了硅纳米颗粒的应用，而且为细菌鉴别和抗菌试剂的设计提供了新思路。东南大学生物科学与医学工程学院的博士生张晓东和硕士生陈晓凯是论文的共同第一作者，东南大学生物科学与医学工程学院的吴富根教授与美国密歇根大学化学系的陈战教授是论文的共同通讯作者。

原始出处：

Xiaodong Zhang，Xiaokai Chen，Jingjing Yang，et al.Quaternized Silicon Nanoparticles with Polarity-Sensitive Fluorescence for Selectively Imaging and Killing Gram-Positive Bacteria. ADV FUNCT MATER. 14 July 2016

二进制

文章拜读，先谢同时，问题有二。其一，“纳米颗粒分别与革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌孵育”时长多少？而传统革兰氏染色时长又是多少？两者比较，似龙舟竞渡，谁快谁慢？其二，“季铵盐化硅纳米颗粒在实现革兰氏阳性菌成像的同时，还能有效杀死革兰氏阳性菌”〔对革兰氏阴性菌呢？〕，传统革兰氏染色既能灭活革兰氏阳性菌，又能灭活革兰氏阴性菌。言语直白，敬请原谅。再次谢谢！

ynosmile

路过学习，技术在进步，逐步实现我们的目标。

yage

一种新技术，感谢分享。               

张贵华

知识需要不断更新，继续努力。

xingqiu123456

路过学习，希望发展更新更好的技术造福人类

wyfywlj

新技术，感谢分享。   

guoli2008

学习了新知识，谢谢分享

御剑迎风

二进制 发表于 2017-5-31 05:59
文章拜读，先谢同时，问题有二。其一，“纳米颗粒分别与革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌孵育”时长多少？而传统 ...

行家！
这篇文章看起来更像是新闻报道，因而很容易产生对研究性文章误读的现象，尤其是夸大或无中生有!
该研究的原理为“该季铵盐化硅纳米颗粒具有强烈的极性依赖的荧光发射性质。当纳米颗粒与模型细菌膜作用后其荧光强度可增强10倍左右”，是不是利用细菌细胞壁的化学特性不同，是不是对所有的细菌均有效，这篇报道是看不出的。
其次，革兰染色法作为经典细菌分类，有着简单、便捷的特点，也存在着假阳性和假阴性的问题。毕竟以目前的手段不可能以“一招鲜吃天下”，报道提到的方法也会存在这样的问题，灵敏度和特异性仍需实验来验证。
另外，革兰染色时间固定，一般是“结晶紫1分钟，碘酒1分钟，酒精30s，蕃红花红30s”，加上冲洗和制玻片最多也就10分钟，新方法未说明几分钟见效，对此我也存在相同的疑问。
最后，这个方法到底是细菌鉴别，还是杀菌，文章报道显示均可以。用来做研究还有价值，但实际应用肯定会因为成本太高而不利于推广的

鹿人

知识需要不断更新，继续努力。

snxmm77

一种新技术，感谢分享。  

jcyyhlb

谢谢老师新技术的分享，学习了解了。      

二进制

御剑迎风 发表于 2017-5-31 11:25
行家！
这篇文章看起来更像是新闻报道，因而很容易产生对研究性文章误读的现象，尤其是夸大或无中生有!
...

“革兰染色法…也存在着假阳性和假阴性的问题”。但是，还是有方法加以规避、纠正的。谢谢！

lyluoxiuhua

学习了老师分享的新知识！