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第471期(总第471期) 2017年6月30日   本期四版  上一期  下一期  更多期次  
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我校获上海市“挑战杯”特等奖之“抗菌高分子胶束”用物理抗菌方法避免抗生素耐药性



宋涛在做实验


  本报讯 在刚刚结束的第十 五届“挑战杯”上海市大学生课外 学术科技作品竞赛上,由同济大学 选送的《抗菌高分子胶束的制备及 其抗菌机理研究》经过五轮评审, 从300 多件作品中脱颖而出,获得 特等奖。这一项目的主要成员是我 校材料科学与工程学院高分子材 料系大四学生奚悦静和宋涛。
  随着越来越多的细菌对抗生素 产生了耐药性,所形成的“超级细 菌”严重威胁人类健康。研发一款高 效杀菌且无耐药性的抗菌剂来解决 这个难题是医学界当务之急。
  采访获悉,奚悦静和宋涛大二 时参加校级大学生创新项目得以 进入杜建忠老师的实验室。杜老师 是高分子系系主任,也是上海首批 “千人计划”专家,科研能力和人格 影响力都是出了名的,宋涛多次表 示,“没有杜老师的全力支持,这个 项目我们做不起来。”于是在杜老 师的指导下,奚悦静和宋涛小组开 启了探索之旅。
  宋涛告诉记者,自然界存在一 些天然植物,它们可以在很恶劣的 自然环境下生存,原因就是他们体 内含有天然抗菌肽。这个天然抗菌 肽提取困难成本高昂,于是杜建忠 团队仿造天然抗菌肽的结构设计 了由赖氨酸和苯丙氨酸构成的人 造抗菌肽,这种抗菌肽合成简单, 成本低,可以大量生产。
  “怎么样把这种人造抗菌肽变 成药物产生具体应用?”奚悦静和 宋涛发现,可以把生物相容性良好 的聚乳酸与抗菌肽体系共聚后得 到抗菌胶束,它可以吸附在细菌表 面。“这种抗菌胶束的威力巨大。” 宋涛介绍。
  “我们特地用透射电子显微镜 拍下它的抗菌过程。在上万倍的放 大下可以清楚看到:抗菌胶束很好 地粘附在大肠杆菌和金黄色葡萄 球菌表面,多点刺穿细菌表面,如 同在其表面撕开一道小口,使其膜 破裂而死。我们拍摄了8 张清晰的 杀菌过程照片,用近48 小时的实 验证明这点。”
  “最重要的是,抗菌胶束的杀 菌方式是物理方式。”宋涛讲,这也 是项目创新点所在。传统的抗菌原 理是通过阻碍细菌蛋白质, DNA 的合成或者分泌分解酶使细胞裂 解而达到杀菌的目的。简而言之就 是它干扰细菌的正常生长与维持, 从而达到杀伤细菌的目的。但是在 杀菌的过程中,会有一些细菌产生 基因突变产生耐药性菌株,也会有 一些细菌通过吞噬彼此的遗传物 质而获得“重生”,之所以会有耐药 性的产生,“归根到底是因为抗生 素杀菌是一种化学作用。”宋涛说。
  而物理方式抗菌最大的优点 就是———它打破了抗生素化学杀 菌的方式,避免了细菌耐药性的产 生。在“挑战杯”的比赛现场,有专 家评委质疑:尽管理论上物理方式 杀菌不产生耐药性,但应用到临床 还应该进行实验来取证。宋涛表 示,已经有科研者做过抗菌肽的 耐药性实验并得出其不产生耐药 性结论,且发表权威杂志的科学 论文。尽管如此,本着严谨求实的 同济学风,“挑战杯”一回来他就 着手和医院联系做进一步的耐药 性实验。
  不仅如此,宋涛团队还发现, 抗菌胶束在载药协同治疗方面还 大有可为。它可以捆绑和抗菌相关 联的药物如抗癌药物一起被“打 包”至患处发挥作用,灭菌并治疗。
  谈起这次参加上海市“挑战 杯”获奖,宋涛表示自己没有特别 在意拿不拿奖,只是做好过程中的 每一步而已。大二进入实验室,大 四在杜老师的指导下和奚悦静、汤 颂遥、王诺莎一起发表抗菌肽文 章,发表在 SCI著名期刊《生物大 分子》( Biomacromolecules)上,该 文影响因子达到5.58。继而参加 校内卓越杯获得一等奖,也是为 “挑战杯”“练兵”。“有很好的导师 和很好的团队,获奖是水到渠 成。”宋涛表示。
  面临毕业,已经在科研路上收 获信心的宋涛选择继续赴美深造, 他说:“去看看科学的前沿,儿时的 梦想近在眼前。” (李涵)

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