細(xì)菌抗藥性的出現(xiàn)與擴(kuò)散嚴(yán)重威脅全球公共衛(wèi)生安全。應(yīng)對這一挑戰(zhàn)亟需開發(fā)新型抗菌物和抗菌療法。窄譜抗菌物/療法可特異性地識別并清除目標(biāo)病菌，從而減少對宿主共生菌群的脫靶干擾、并降低對細(xì)菌的抗藥性進(jìn)化壓力。但是，由于區(qū)分病菌與益生菌的固有難度、以及制藥公司對窄譜抗菌缺乏投資熱情（出于成本—收益平衡考慮，他們自然地希望能開發(fā)一個(gè)可以殺滅所有細(xì)菌的抗菌物），窄譜抗菌物/療法的發(fā)展一直處于極度遲滯狀態(tài)。針對這一問題，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)陽麗華副教授課題組提出賦予現(xiàn)有的廣譜抗菌物/療法以辨別目標(biāo)細(xì)菌的能力，從而將其轉(zhuǎn)變成一種窄譜抗菌物/療法。

光動(dòng)力療法利用光動(dòng)力敏化劑響應(yīng)光照所原位生成的活性氧物質(zhì)（ROS）來清除目標(biāo)細(xì)胞。然而，“成也蕭何、敗也蕭何”。一方面，由于活性氧物質(zhì)能夠同時(shí)破壞多種對細(xì)胞正常功能必不可少的細(xì)胞物質(zhì)，光動(dòng)力療法能清除抗藥性細(xì)菌且同時(shí)延緩細(xì)菌獲得抗藥性；另一方面，由于活性氧物質(zhì)能對所經(jīng)之處的細(xì)胞不加選擇地加以清除，光動(dòng)力治療常規(guī)而言就是一種廣譜抗菌療法。

陽麗華課題組首度發(fā)現(xiàn)，當(dāng)把表面帶負(fù)電荷的納米球與細(xì)菌混合在一起時(shí)，納米球會(huì)選擇性吸附到球菌表面而不是吸附于桿菌的表面，而且這種基于細(xì)菌形貌選擇的識別機(jī)制受熵增驅(qū)動(dòng)，并且普適于組成和表面化學(xué)不同的多種納米球?；谶@種物理識別機(jī)制以及活性氧物質(zhì)極度有限的有效活性半徑（不足200納米），研究人員猜想如果納米球具有光動(dòng)力效應(yīng)，那么就可能在光照下高效清除球菌而不干擾桿菌。這一猜想得到了采用不同光動(dòng)力納米球和多種細(xì)菌所做抗菌實(shí)驗(yàn)的證實(shí)。相關(guān)研究成果近日發(fā)表在《物理化學(xué)快報(bào)》。

這項(xiàng)工作不僅首次揭示了細(xì)菌形貌在相似電荷納米球/細(xì)菌相互作用中的關(guān)鍵作用，還有望為過敏性皮炎等由于球菌在桿菌主導(dǎo)健康共生菌群的微環(huán)境中過度繁殖所引起的疾病提供一種新療法。