近日，工学院邓大伟课题组在学科顶尖期刊ACS Nano上发表最新研究论文“Hybrid Spike-Facilitated Capture and Biofilm Destruction Co-Enhances Ultrasound-Mediated Bactericidal Therapy”。我校工学院博士研究生赵晓敏和曹钰麒为论文共同第一作者，邓大伟教授为论文通讯作者，中国药科大学为论文唯一通讯单位。
细菌性肺炎是重大健康挑战，抗生素耐药已成制约现有疗法的关键瓶颈。受壁虎皮肤结构与苍耳棘刺启发，本研究设计制备了一种天然植物化合物包覆的锰-锌氧化物刺球（MZT），这种仿生材料展现出双重抗菌机制：一是其独特棘刺状物理微结构，能够通过多酚介导的膜相互作用，高效捕获细菌，并通过穿刺作用实现物理抑菌；二是材料的压电催化性能在超声激活下，能产生具有一定病原体选择性的活性氧，实现精准杀菌。在肺炎克雷伯菌感染的小鼠模型中，通过雾化递送系统实现了精准肺部给药，展现出可取的治疗效果；细胞活力和组织病理学评估，同时证实材料具有优异的生物安全性。
图1. MZT抑菌机制的示意图
与此同时，课题组还联合四川大学高分子学院团队在Advanced Functional Materials (AFM)上发表研究论文“Phage-Inspired Nanomotor Synergized with Sono-Sensitive Antibiotics for Treating Multidrug-Resistant Klebsiella pneumoniae Lung Infection”。我校工学院硕士研究生张乃月为论文第一作者，邓大伟和王婷为论文共同通讯作者，中国药科大学为论文第一通讯单位。
受噬菌体入侵机制启发，本研究开发了一种集成声敏抗生素的仿生纳米马达，用于治疗多重耐药肺炎克雷伯菌诱导的肺部感染。纳米马达具有不对称异质结构，具体为中空介孔普鲁士蓝-洛美沙星/介孔CuxO（HP-L/MCu）Janus 纳米颗粒。它可以综合机械能和化学作用靶向和破坏细菌生物膜，纳米马达的创新设计利用了两个级联作用：一是CuxO纳米球联合微环境中H2O2自主产生推进力，实现对生物膜的动力穿透和物理破坏；二是中空介孔普鲁士蓝结构达成抗生素上载与释放，超声则可激活抗生素产生细菌毒性单线态氧（1O2），对细菌DNA造成不可修复的损伤，增强疗效。研究表明，这种将物理性能与化学作用相结合的仿生联合治疗策略，可缓解生物膜相关引起的耐药性。
图2. 纳米马达达成抑菌的机制示意图
最后，这两项研究为细菌性肺炎治疗提供新思路——通过物理/生化联合仿生，实现针对性强、耐药风险低、且能保护微生态平衡的治疗新模式，为应对抗生素耐药性难题带来新希望。上述研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国药科大学双一流建设和江苏省自然科学基金等项目经费资助。
链接：
https://doi.org/10.1021/acsnano.5c09843
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202512156
（供稿单位：工学院，撰写人：朱功春，审稿人：刘帆）