科学家利用纳米技术将肉桂转化为抗菌剂

摘要:

来自瓦伦西亚理工大学(UPV)和 CIBER de Bioingeniería、Biomaterials y Nanomedicine(CIBER-BBN)的研究团队利用肉桂精油成分肉桂醛创造出了一种创新的抗菌纳米器件。

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这种"纳米杀手"在对付大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌等病原微生物方面已显示出相当大的功效。这项技术的潜在应用领域包括消除食品中的病原体、废水处理以及控制医院感染。

这种纳米设备所针对的病原体可导致严重的健康问题。例如,大肠杆菌菌株通常无害,但有些会导致明显的腹痛、腹泻和呕吐。金黄色葡萄球菌可能导致皮肤和血液感染、骨髓炎或肺炎。白色念珠菌是一种存在于生物体液中的真菌,可导致念珠菌血症和侵袭性念珠菌病等疾病。

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UPV 团队。资料来源:UPV

研究人员说,这种"纳米杀手"的应用非常简单:"例如,我们可以制造一种喷雾剂,以水和其他化合物为基础配制成制剂,然后直接喷洒。在田间制作水基配方,然后直接喷洒,就像现在的杀虫剂一样。在医院里,可以将其涂在绷带上,我们甚至可以尝试制作一种可以口服的胶囊。"大学间分子识别研究和技术开发研究所(IDM)纳米传感器小组的研究员 Andrea Bernardos 解释说。

与游离化合物相比,新型纳米装置提高了封装肉桂醛的功效:对大肠杆菌的功效提高了约 52 倍,对金黄色葡萄球菌的功效提高了约 60 倍,对白色念珠菌的功效提高了约 7 倍。

精油成分的抗菌活性之所以能够提高,是因为其在多孔硅胶基质中的封装降低了挥发性,而且由于微生物的存在,精油成分在释放时的局部浓度有所增加。

该装置以其极低剂量的高抗菌活性脱颖而出。此外,它还增强了游离肉桂醛的抗菌特性,使用纳米装置后,细菌菌株(大肠杆菌和金黄色葡萄球菌)的杀菌剂量降低了约 98%,酵母菌株(白色念珠菌)的杀菌剂量降低了 72%。

瓦伦西亚理工大学 IDM 研究员 Ángela Morellá-Aucejo 总结说:"此外,这种含有天然杀菌剂(如精油成分)的装置还可应用于生物医学、食品技术、农业等领域,其释放量受病原体存在的控制。"

这项研究的结果发表在《生物材料进展》(Biomaterials Advances)杂志上。

编译来源:ScitechDaily

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