(原新闻稿已于3月22日发布)
香港大学李嘉诚医学院（港大医学院）临床医学学院矫形及创伤外科学系杨伟国教授团队研发出一种非入侵性及非抗生素类的抗菌技术，可有效消除骨组织中耐药性的金黄葡萄球菌(Staphylococcusaureus,MRSA)的感染。这款革新的抗菌纳米片，在超声波诱导下能产生大量活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)，随着中性粒细胞膜(neutrophilmembrane,NM)的吞噬作用，纳米片能够主动捕捉并有效地消除藏深层骨组织中的MRSA细菌超过99.72%±0.03%。相关研究成果已于《先进材料》发表（按此浏览期刊文章）。
研究背景
骨组织感染，即骨髓炎，是由细菌、真菌或其他微生物引起的骨骼或骨髓中的感染。常见的致病细菌包括MRSA，严重的感染可令患者面临截肢及诱发可致命的败血症。临床上，治疗骨组织感染的方法包括注射抗生素及清创手术，由于骨深层组织的感染位已有细菌膜形成，治疗效果有时并不明显。如过度使用抗生素，也有机会损害宿主的先天免疫能力，甚至导致更多耐药病原体出现。近年，由光诱发的抗菌治疗「光疗」，或称光动力疗法或光热疗法，视为一种非抗生素的杀菌治疗策略。然而光波未能有效穿透深层组织，对骨组织等深层感染的治疗成效不彰。鉴于超声波对人体组织有较高的穿透力，因此由超声波诱发的抗菌治疗可以考虑作为新一代的非抗生素治疗。
研究方法和结果
研究团队最近开发的新型二维声敏剂，名为Ti3C2-SD(Ti3+)纳米片（纳米片）。相较物理上排列为零维度(zero-dimension)的传统声敏剂，其能产生的活性氧数量有限。团队新研发的声敏剂，含有大量二维度平面(two-dimension)的催化面，在超声波感应下，新的二维声敏剂能有效地产生大量的活性氧作为杀菌剂。纳米片在超声波诱导下，加上利用中性粒细胞膜(NM)表面修饰技术，NM-纳米片能主动追踪埋藏于骨组织中如MRSA的病原体。在小鼠模型中，这款新型纳米片能够在骨组织中消除超过99.72%的MRSA细菌；但在对照组使用万古霉素(Vanco)作为抗生素治疗的，却未发现有显著的治疗效果。此外，当骨组织感染得到控制，NM-纳米片还可以减轻炎症并有助修复骨组织。在生物安全的考虑上，团队也没有发现纳米片有任何明显的风险。
研究意义
杨伟国教授表示：「这项突破性设计——超声波感应的声敏剂实现了质量上重大的飞跃，其活性氧释放位点从零维转变为二维，可以显著增加活性氧的产量。我们将来也会考虑应用这技术于治疗膀胱炎、腹膜炎或骨癌患者术后常见的细菌感染等。」
研究团队
是项研究由港大医学院临床医学学院矫形及创伤外科学系杨伟国教授领导。第一作者为港大医学院临床医学学院矫形及创伤外科学系博士后毛丛杨。杨伟国教授团队的研究领域包括脊柱侧弯、骨科生物材料、肌肉骨骼组织工程学、3D生物打印及抗菌纳米材料等。
鸣谢
此项研究由国家重点研发计划(RD#YFA)、香港研究资助局优配基金(编号及)、香港医疗卫生研究基金（编号、及）、创新及科技基金伙伴研究计划(#PRP//30FX)、国家杰出青年科学基金（编号）、深圳市科技计划（编号JCYJ及JCYJ）、深圳市医疗卫生三名工程项目──「脊柱性病变与脊柱畸形卓越团队」(SZSM)的资助。
