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  由于抗生素的過(guò)度使用，近年來(lái)細(xì)菌耐藥性問(wèn)題日益嚴(yán)重，致使感染類疾病的死亡率不斷增加。因此，迫切需要尋求可有效緩解耐藥性問(wèn)題的新藥物和新手段。隨著光學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和新型光敏劑的開(kāi)發(fā)，光動(dòng)力抗菌治療（Photodynamic Antibacterial Therapy, PDAT）因其不易產(chǎn)生耐藥性的優(yōu)點(diǎn)而又重新回歸人們的視野，且已成為耐藥菌感染最具前景的治療方式之一。

  近期，西北工業(yè)大學(xué)黃維院士團(tuán)隊(duì)賈慶巖副教授與李鵬教授撰寫(xiě)了題為“Rejuvenated Photodynamic Therapy for Bacterial Infections”的綜述論文，總結(jié)了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外在光動(dòng)力抗菌領(lǐng)域取得的重要進(jìn)展，旨在梳理PDAT的發(fā)展現(xiàn)狀，并為推動(dòng)其發(fā)展提供一些信息。該論文發(fā)表在Wiley 出版集團(tuán)旗下的學(xué)術(shù)刊物Advanced Healthcare Materials上（Adv. Healthcare Mater., 2019, 8, 1900608）。

圖 1. 新型抗菌光敏劑和功能型PDAT體系分類

  該論文首先概述了PDAT的作用機(jī)制：PDAT主要采用適當(dāng)波長(zhǎng)的光源激發(fā)光敏劑分子以產(chǎn)生活性氧物種（ROS）來(lái)氧化破壞磷脂、酶、蛋白質(zhì)和DNA等生物大分子，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)病原微生物的有效滅活。在實(shí)際抗菌應(yīng)用中，傳統(tǒng)小分子光敏劑通常存在有水溶性差、易光漂白、選擇性識(shí)別弱和治療效果差等問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究人員設(shè)計(jì)研發(fā)出一些新型抗菌光敏劑，可概括為四類：（1）芳香類有機(jī)小分子、（2）非自猝滅有機(jī)小分子、（3）共軛聚合物和（4）納米光敏劑。這些新型抗菌光敏劑可通過(guò)優(yōu)化在體內(nèi)的輸送來(lái)改善藥物動(dòng)力學(xué)、增加在病灶部位的滲透率和提高靶組織藥物濃度等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)高效殺菌，并減輕毒副反應(yīng)和提高生物利用度，這些進(jìn)展為PDAT在臨床的應(yīng)用提供了更高的可行性。

圖 2. 光動(dòng)力治療抗菌作用機(jī)制

  在體抗菌治療時(shí)，光源的組織穿透深度和感染部位的低氧微環(huán)境通常會(huì)降低PDAT的效果。針對(duì)這些問(wèn)題，近年來(lái)研究人員報(bào)道了一些新型多功能/智能PDAT體系。例如，（1）為了改善外部光源在生物組織內(nèi)的穿透深度問(wèn)題，采用化學(xué)發(fā)光和電致化學(xué)發(fā)光等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)光敏劑的激發(fā)；（2）基于感染部位的微環(huán)境（如：pH和溫度），設(shè)計(jì)智能響應(yīng)型遞送系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)光敏劑抗菌藥物的可控釋放，進(jìn)而提高治療效果并降低生物毒性；（3）設(shè)計(jì)氧自富集的增強(qiáng)PDAT系統(tǒng)，改善感染部位乏氧微環(huán)境對(duì)PDAT的限制；（4）基于PDAT集成多種抗菌治療模式的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)“1+1＞2”治療效果。

  一個(gè)“完美”的PDAT體系不僅要有優(yōu)異的抗菌效果，而且還要避免對(duì)患者產(chǎn)生嚴(yán)重的副作用。針對(duì)感染微環(huán)境乏氧、弱酸等主要特征，基于PDAT構(gòu)建具有智能響應(yīng)性能的抗菌藥物或藥物輸送體系，不僅能夠增強(qiáng)對(duì)感染的診療效果，更具有廣闊的臨床應(yīng)用前景，為抗生素的有效替代提供了新思路。隨著新型光敏劑和光學(xué)技術(shù)的發(fā)展，作者相信基于PDAT的創(chuàng)新型方法作為有效緩解耐藥性問(wèn)題的新藥物和新手段將會(huì)引起科研工作者越來(lái)越多的關(guān)注，而且它將在未來(lái)為人類帶來(lái)巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

  該論文的第一作者為西北工業(yè)大學(xué)柔性電子研究院賈慶巖副教授，通訊作者為黃維院士和李鵬教授，論文得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2018YFC1105402）、國(guó)家自然科學(xué)基金（21875189和21706222）、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)（G2018KY0306）等基金的資助。

  論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adhm.201900608