抗菌薬耐性の蔓延を克服し、新たに出現した病原体の蔓延を軽減するために、新しい技術がますます提案され、開発されています。 たとえば、ナノ粒子 (NP) は、感染症の診断、予防、治療のための高度なツールとして広く使用されています。

勉強： ナノ粒子およびその他のナノ構造と病原体の制御: ベンチからワクチンまで。 画像クレジット: nararat yong / Shutterstock.com

金ナノ粒子

金ナノ粒子 (AuNP) は最も安定したナノ粒子の XNUMX つであると考えられており、その結果、ナノスフィアやナノロッドからナノワイヤやナノケージに至るまで、さまざまな形状や構造に調製されています。 AuNP の生体適合性は、これらのナノ材料を薬物、抗体、酵素などの生物学的活性分子に官能化する容易さと相まって、研究者が AuNP を幅広い医療目的に利用できるようになりました。  

さまざまな研究が、AuNP の抗菌特性を調べています。 に対してテストした場合 大腸菌、AuNP には約 0.5 ミリメートル (mm) の阻害ゾーンがあることが判明しました。 同様に、セパロール還元型 AuNP は、 E. 大腸菌の & 黄色ブドウ球菌 細菌の細胞壁に穴を開けることによって、その後透過性が増加し、これらの微生物の細胞内内容物が漏出する原因となります。

AuNP は細菌に加えて、効果的な抗真菌剤でもあります。 効能 に対して カンジダ属 この目的のために、AuNP は H + ATPase 活性を阻害し、その後細胞内酸性化と細胞死を引き起こすと考えられます。  

銀ナノ粒子

銀ナノ粒子 (AgNP) は、その抗菌特性により、創傷被覆材などの医療用途にも頻繁に組み込まれています。 AgNP は細菌の DNA に直接損傷を与え、その後タンパク質合成の変化を引き起こし、細菌にとって致命的になる可能性があると考えられます。

さまざまな物理化学的研究では、AgNP と線状多糖類であるキトサンの層で覆われた磁鉄鉱コアを含む NP が使用されてきました。 これらのナノ粒子の XNUMX 段階の合成を分析すると、これらの NP は AgNP の存在により抗菌特性を示すことが示されています。

アルブミンは主要な血液タンパク質であるため、これらの NP とアルブミンの間の相互作用も研究されています。 この目的のために、キトサンを添加するとアルブミンとNPの相互作用が改善され、それによってアルブミンの構造修飾の可能性が低くなり、推定上の治療用途での遊離NPの可用性が高くなるように思われます。     

AuNP と同様に、AgNP もさまざまな物質に対して強力な抗真菌活性を持っています。 カンジダ属 細胞壁を直接破壊することで菌株を破壊します。

抗菌および抗真菌特性に加えて、サイズ 30 ～ 50 ナノメートル (nm) の AgNP は、CD-1 依存性ビリオン結合、融合、感染力、および携帯電話のエントリー。 AgNP は、H1N4 インフルエンザ ウイルスによる細胞侵入を阻害するだけでなく、A 型肝炎ウイルスや単純ヘルペス ウイルス (HSV) に対しても抗ウイルス効果を発揮すると考えられます。

抗ウイルス療法のモデルは、AgNP と AuNP を使用して開発されました。 具体的には、タンニン酸でコーティングされた金属ナノ粒子は、HSV 1 および 2 の複製を阻害することが示されています。HSV XNUMX および XNUMX はどちらも持続感染の原因であり、免疫不全の人に生命を脅かす脳炎を引き起こす可能性があります。

バクテリオファージとナノマシン

ナノテクノロジーにおけるバクテリオファージの応用は広く研究されています。 バクテリオファージは、細菌に感染して細菌を殺すウイルスです。

単一の T7 ファージと細菌間の相互作用を調査した研究では、ファージの尾部繊維が細菌上の受容体を認識するまで相互作用が可逆的なままであることが実証されました。 これにより、ファージの固定、感染プロセスの開始、細菌細胞の溶解、およびウイルス子孫の放出が起こります。

ファージテールの構造と機能に基づいて、XNUMX 種類のファージテール様ナノマシンが開発されています。 外部細胞注入システムは、細菌や昆虫の細胞を認識し、毒素を細胞質に送達してこれらの細胞を破壊する一種のナノマシンです。

タイプ 6 排泄システムは、細菌や真菌の細胞質に毒素を送達する別のナノマシンです。 タイロシンまたはファージ尾部様バクテリオシンは、密接に関連した細菌株を殺すためにさまざまな細菌によって生成されるタンパク質ナノマシンです。     

NPベースのワクチン

NP ベースのワクチン基質は、 シゲラ・ソネイ & フレキシネル赤痢菌、どちらも重度の下痢の原因となるグラム陰性菌です。 膜用の汎用モジュール 抗原 O 抗原や非毒素産生株由来のタンパク質などのタンパク質が開発され、マウスでテストされています。 これらの発見は、これらの細菌に対するワクチン基質の効力を強調しています。    

ワクチンは、粘膜接着性キトサンパッチ、アジュバント、および特定の抗原コーティングで構成される NP を使用して開発されています。 これらのナノ粒子の分析は、経口液体投与後のアジュバントの効果的な放出を示している。  

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• 情報源： https://www.news-medical.net/news/20230523/The-antimicrobial-potential-of-nanoparticles.aspx