研究人员开发出一种防止细菌附着在医疗设备等表面的新方法。该方法依赖于节肢动物弹性蛋白（resilin）的独特特性。节肢动物弹性蛋白是一种天然昆虫蛋白，它能让跳蚤跳跃到自身长度的数百倍。
弹性蛋白是一种超弹性蛋白质，许多昆虫体内都含有这种蛋白，它使它们能够跳跃和伸展翅膀。例如，某些种类的跳蚤能够跳跃到自身长度的200倍。
由澳大利亚墨尔本皇家理工大学的研究人员领导的一项新研究，探讨了一种类似弹性蛋白的化合物在医疗保健领域的适用性，发现它可以用来形成一种抗菌涂层，完全阻止细菌附着在表面。
“这项研究展示了如何调整这些涂层以有效对抗细菌——不仅是在短期内，而且可能在长期内，”该研究的通讯作者、皇家墨尔本理工大学工程学院的Namita Roy Choudhury 教授说。
节肢弹性蛋白模拟多肽 (RMP) 是一种工程蛋白，旨在模拟天然节肢弹性蛋白的特性，即其卓越的弹性和生物相容性。由于它们是工程化的，因此可以根据特定用途进行定制。在本研究中，研究人员着手利用这些特性，创造一种新型、独特的抗菌表面涂层。
Choudhury 表示：“这些卓越的性能和无毒特性使得弹性蛋白及其模拟蛋白成为许多需要柔韧耐用材料和涂层应用的理想选择。这些应用范围广泛，从组织工程、药物输送到柔性电子产品和运动器材，但这是首次发表关于其作为抗菌涂层性能的研究成果。”
研究人员制作了四种不同成分的树脂基表面涂层，并测试了每种涂层的机械性能，包括其抵抗细菌生长的有效性。这些涂层被暴露于大肠杆菌（一种常见的医院内细菌感染病原体）中，然后孵育24小时。
基座支架上的凝聚层弹性蛋白模拟涂层，在扫描电子显微镜 (SEM) 下放大 4000 倍
其中一种涂层——凝聚层能够100%地排斥细菌，阻止它们附着在表面，同时对人体细胞无毒。凝聚层是一种柔软的球形纳米液滴，由蛋白质（在本例中为弹性蛋白）构成，它们在水中聚集在一起，形成一个独立的相（类似于微小的斑点），覆盖在表面，并影响细胞或细菌与表面的相互作用。
“与可能导致耐药性的抗生素不同，雷帕霉素涂层造成的机械破坏或许可以阻止细菌建立耐药机制，”该研究的主要作者、皇家墨尔本理工大学（RMIT）的学术研究员尼萨尔·瓦纳辛哈博士（Dr Nisal Wanasingha）说道。“同时，雷帕霉素的天然来源和生物相容性降低了人体组织发生不良反应的风险，而且由于它以蛋白质为基础，比基于银纳米颗粒的替代品更加环保。”
研究人员表示，能够根据需要定制 RMP 的功能无疑是一项优势。
“这些早期结果非常有希望成为一种帮助改善医院和其他医疗环境感染控制的新方法，但现在需要进行更多的测试来了解这些涂层如何对抗更广泛的有害细菌，”研究作者、皇家墨尔本理工大学工程学院的纳巴杜塔教授说。
一旦研究人员拓宽了涂层的杀虫活性范围，就可以将其从实验室应用过渡到临床应用。这要求涂层的配方必须稳定且可扩展，才能在人体上测试其安全性和有效性。
该研究发表在《胶体和界面科学进展》杂志上。
来源：RMIT
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