Nano Lett.：表面负电亲水硫量子点——对抗耐药致病菌的潜力新星

细菌感染是导致全球人类死亡的主要诱因之一，抗生素的滥用导致细菌耐药性问题日益严峻，严重威胁着人类健康和全球公共卫生安全。据世界卫生组织统计，2014年全球因细菌感染造成的死亡人数高达70万，如果不引起重视并立刻采取行动，这一数字在2050年可能会激增到1000万，并带来价值100万亿美元的全球经济损失。因此，在临床实践中亟需开发针对耐药致病菌的高效、安全的抗菌剂和抗菌疗法。硫元素是地球上含量最丰富的元素之一，从古至今已被用于多种疾病治疗，但单质硫在大多数溶剂中不易溶解的缺点极大地限制了其在生物医学中的实际应用。

为此，重庆医科大学张普教授、汤华研究员团队与重庆师范大学王燚教授团队开展深入合作研究，采用一种自上而下的两步合成法，首次设计并成功制备了具有超小尺寸（~2nm）、良好水分散性和稳定性、表面带大量负电荷的硫量子点抗菌剂，进一步证实了该抗菌剂在体内外的优异抗菌疗效和生物安全性，并围绕其中的作用机制展开了深入的探讨。研究发现，该纳米抗菌剂强大的抗菌能力得益于硫元素自身优异的抗菌活性以及能通过催化产生大量活性氧（•OH和¹O₂），而对哺乳动物细胞、组织、器官和活体的良好生物相容性、低毒性和低非特异性摄取率源于该材料设计时选用生物亲和的硫元素及表面丰富的负电荷。因此，这种表面负电亲水硫量子点抗菌剂对耐药革兰氏阳性和革兰氏阴性致病菌都表现出良好的抗菌能力和生物膜清除能力。通过与临床常用抗生素进行抑菌对比，其具有快速及广谱抗菌、不产生耐药性、成本低廉等显著优势，因此有望在未来的临床抗菌治疗中发挥重要作用。这项工作将为硫基材料在抗菌产业中的发展和应用起到积极的推动作用，也为精准设计高效、生物安全的纳米抗菌剂提供了新思路。

这一成果近期发表在Nano Letters 上，重庆师范大学王燚教授为第一作者，重庆医科大学汤华研究员和张普教授为共同通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金、“成渝地区双城经济圈建设”科技创新重点项目、重庆市高校创新研究群体、重庆英才计划等项目的资助。

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Negatively Charged Sulfur Quantum Dots for Treatment of Drug-Resistant Pathogenic Bacterial Infections

Yi Wang, Yannan Zhao, Jiangling Wu, Ming Li, Juan Tan, Wensheng Fu, Hua Tang, Pu Zhang

Nano Lett., 2021, 21, 9433–9441, DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c02697

王燚教授简介

王燚，重庆师范大学教授，重庆市特支计划青年拔尖人才，重庆市学术技术带头人后备人选。研究方向为精准纳米合成与生物医药分析，已主持国家自然科学基金2项、省部级重点项目等其他科研项目10余项，已在Journal of the American Chemical Society, Advanced Functional Materials, ACS Nano, Nano Letters, Chemical Engineering Journal等国际权威期刊上发表论文70余篇，论文被引用3000余次，合作出版专著《见微知著：纳米科学》并获全国优秀科普作品奖。

https://www.x-mol.com/university/faculty/60193 

张普特聘教授简介

张普，重庆医科大学特聘教授，博士生导师，重庆市高校药物工程研究中心副主任，重庆英才•青年拔尖人才。研究方向为纳米医药分析及诊疗研究，主持国家自然科学基金2项、重庆英才计划等其他科研项目10余项，已在Nano Letters, Chemical Engineering Journal, Biomaterials等国际权威期刊发表论文40余篇。

汤华研究员简介

汤华，重庆医科大学感染性疾病分子生物学重点实验室研究员，博士生导师。研究方向为病原微生物体内复制的调控机制研究及药物开发，已主持国家自然基金及省部级项目等10余项，已在Nano Letters, Biosensors and Bioelectronics等权威期刊发表论文70余篇。

https://www.x-mol.com/university/faculty/137564