综述:靶向细菌生物被膜(Biofilms)的聚合物稳定纳米乳剂(PSNEs)

【字体: 时间:2025年09月23日 来源:Expert Opinion on Drug Delivery 5.4

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  本综述系统阐述了聚合物稳定纳米乳剂(PSNEs)在对抗细菌生物被膜(Biofilms)感染中的前沿应用。文章重点解析了PSNEs通过增强抗菌剂渗透性、破坏胞外聚合物(EPS)基质及协同抗生物被膜(Anti-biofilm)的作用机制,为开发新型抗耐药菌(AMR)策略提供了重要理论依据与转化方向。

  

细菌生物被膜的临床挑战与治疗困境

细菌生物被膜(Bacterial biofilms)是由微生物群落及其分泌的胞外聚合物(EPS)构成的复杂结构,可附着于生物或非生物表面。这种结构赋予细菌强大的抗生素抗性(Antibiotic resistance),导致慢性感染反复发作。传统抗菌剂难以穿透EPS基质,使得生物被膜相关感染成为临床治疗的重大难题。

聚合物稳定纳米乳剂(PSNEs)的特性与设计优势

聚合物稳定纳米乳剂(Polymer-stabilized nanoemulsions, PSNEs)是一种通过表面活性聚合物构建的纳米级载药系统。其粒径通常在20–200 nm范围内,具有高比表面积和稳定性,能够有效包载疏水性抗菌药物。聚合物外壳可通过功能化修饰增强靶向性,同时纳米尺寸效应有利于穿透生物被膜致密屏障。

PSNEs破坏生物被膜的机制解析

PSNEs通过多重机制协同作用瓦解生物被膜:首先,纳米乳滴可渗透至EPS深层,通过表面活性作用破坏脂质与蛋白质结构;其次,负载的抗菌剂(如抗生素、天然抗菌肽AMP)可在被膜内部实现局部高浓度释放;此外,部分PSNEs还能干扰群体感应(Quorum sensing, QS)系统,抑制细菌黏附与被膜形成。

靶向递送与精准治疗策略

通过修饰靶向配体(如抗体、凝集素),PSNEs可特异性识别生物被膜相关抗原或糖类成分,实现精准药物递送。这种策略显著降低系统给药剂量,减少副作用,同时增强对持久菌(Persister cells)的清除效率。

临床前研究与应用前景

目前PSNEs已在体外模型和动物实验中展现出对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)等常见致病菌生物被膜的显著抑制效果。其在植入物感染、慢性伤口护理、口腔生物被膜控制等领域具有广阔转化潜力。未来需进一步优化制剂稳定性、体内安全性及大规模生产工艺。

挑战与未来方向

尽管PSNEs前景广阔,但仍面临体内代谢机制不明确、长期毒性数据缺乏、规模化生产标准缺失等挑战。多学科合作与智能设计(如响应性释放PSNEs)将是推动其临床转化的关键。

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