依据细菌结构特征和入侵机制构建具有特异性识别与可控黏附的光动力抗菌高分子研究

基本信息
批准号:21474055
项目类别:面上项目
资助金额:85.00
负责人:张新歌
学科分类:
依托单位:南开大学
批准年份:2014
结题年份:2018
起止时间:2015-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:颜艳,鲁振坦,孙磊,安金霞,郭欠欠,阚鹏程,赵钰,戴小妹
关键词:
细菌耐药性特异性识别可控黏附性BODIPY光动力治疗
结项摘要

Antibiotic resistance is a public health problem of increasing magnitude, and finding effective solutions to address this problem is a critical focus of disease control and prevention activities. According to the structure characteristic and invasive mechanism of pathogenic bacteria, we aim to design and synthesize a series of structure-controlled polymers containing BODIPY-based photosensitizer by controlled/living free radical polymerization. We further study the influence of polymeric structure on specific recognition and sterilization of bacteria by introducing the photosensitizer, carbohydrates as recognition molecules and cationic groups. Moreover, we explore strategies for the design of antibacterial materials after studying the interaction mechanism between materials and bacteria, realizing the synergy effects of the multifunctional material group for sterilization of bacteria. Finally, we develop a P. aeruginosa infection animal model to study the recognition and anti-bacterial effect in vivo. We totally reveal the mechanism of antibacterial action of materials from the molecules, cells and organism. This project will provide the useful information of control of antibiotic-resistant bacteria for the treatment of infectious diseases and shows new series product with independent intellectual property rights. In the material point of view, this project also supplies the new way and method to fight bacterial infections.

多重耐药细菌引起的感染对人类健康造成了严重的威胁,如何控制耐药性和减少细菌感染机会已是全球公共卫生面临的重大挑战。依据致病菌结构特征和入侵机制,本项目通过聚合物的分子设计、可控活性聚合等先进设计理念和方法,拟合成一系列结构可控的基于BODIPY光动力活性的高分子,使其具有识别、黏附和抗菌性能;通过引入有效剂量的光敏剂分子、特异性识别分子糖基和阳离子基团,系统研究载体结构因素对细菌识别和杀灭的影响;通过研究材料与细菌之间的作用机制,探寻抗菌材料设计的基本规律,实现材料中多功能基团对致病菌杀灭的协同与调控作用;进一步以铜绿假单胞菌为研究对象,建立动物感染模型,研究体内识别与抗菌效果。从生物体、细胞和分子层次上系统揭示抗菌材料作用的过程和规律,试图为控制细菌耐药性提供有益信息,以期获得具有自主知识产权的一类新型抗菌材料,从材料的角度为细菌感染疾病的有效治疗提供新途径和新方法。

项目摘要

多重耐药细菌引起的感染对人类健康造成了严重的威胁,如何控制耐药性和减少细菌感染机会已是全球公共卫生面临的重大挑战。依据致病菌结构特征和入侵机制,本项目通过聚合物的分子设计、可控活性聚合等先进设计理念和方法,拟合成一系列结构可控的基于BODIPY光动力活性的高分子,使其具有识别、黏附和抗菌性能;通过引入有效剂量的光敏剂分子、特异性识别分子糖基和阳离子基团,系统研究载体结构因素对细菌识别和杀灭的影响;通过研究材料与细菌之间的作用机制,阐明抗菌材料设计的基本规律,实现材料中多功能基团对致病菌杀灭的协同与调控作用;进一步以铜绿假单胞菌为研究对象,建立小鼠皮下感染模型和肺部感染模型,证明了所得材料在体内的识别与抗菌效果。从生物体、细胞和分子层次上系统揭示抗菌材料作用的过程和规律,为控制细菌耐药性提供有益信息,获得具有自主知识产权的一类新型抗菌材料,从材料的角度为细菌感染疾病的有效治疗提供新途径和新方法。相关研究在Advanced Materials, Chemical Materials, Chemical Communication, ACS Appl. Mater. Interfaces, Nanoscale, Biomacromolecule, Bioconjugated Chemistry等国际期刊上发表文章21篇。参加4人次国内学术会议,邀请美国华盛顿大学著名教授Shaoyi Jiang来我校进行学术交流。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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