微泡介导生物声学效应抑制内植物生物膜的机制研究

内植物相关感染是骨科术后最严重最常见的并发症，生物膜是其主要病理基础，膜内菌的高度耐药性导致无药可医的严重威胁。我们发现低频超声与万古霉素对生物膜存在协同抗菌作用，即生物声学效应，但其体内疗效欠理想，且易致组织损伤。近期我们发现微泡造影剂可在不增加超声功率的同时显著增强生物声学效应，有望真正治愈内植物生物膜感染。本项目拟在动物模型中，采用生物膜内菌计数、CLSM、细菌活性荧光染色等研究手段，分析微泡超声在不同条件下对生物声学效应的增效作用，总结参数的优化组合和安全范围；并设想微泡超声可能通过空化效应促进万古霉素渗透生物膜和菌体外膜，并增强养分渗透生物膜、促进细菌代谢生长，从而增加生物膜对万古霉素的敏感性，拟通过分子渗透实验、氧电极法、葡萄糖和碱性磷酸酶检测、超声散射频谱分析等予以证实。本项目有望为治疗内植物生物膜感染提供高效、无创、可普及的新理念和相关理论依据。