Bacillus Calmette-Guérinバイオフィルムに対する、セルラーゼとレボフロキサシンを封入したナノ粒子を組み合わせた超音波の相乗的抗菌効果

著者: DuYonghong, HuCan, LiDairong, LiaoHongjian, YangMin, ZhangYuqing, ZhangZhifei

原題: Synergistic antibacterial effects of ultrasound combined nanoparticles encapsulated with cellulase and levofloxacin on Bacillus Calmette-Guérin biofilms.

概要

本研究では、セルラーゼ（CL）とレボフロキサシン（LEV）を積載した複合ナノ粒子（CL@LEV-NPs）と超音波（US）照射を組み合わせて、カルメット-ゲラン桿菌（BCG）バイオフィルムを治療する有効性を調査した。CL@LEV-NPsは、高い生体安全性とソノダイナミック特性を示し、バイオフィルムの透過性を促進し、ROSを生成した。CL@LEV-NPsとUSの併用療法は、in vitroでバイオフィルムのバイオマスの量、生存率、構造を有意に減らし、皮下インプラントからのバイオフィルムを排除し、in vivoで局所炎症を消失させた。これは、USと複合薬物積載ナノ粒子を組み合わせることで、バイオフィルム関連感染症に対する新しい治療法となる可能性を示唆している。

論文詳細　

原文の要約 :

Tuberculosis is a chronic infectious disease, the treatment of which is challenging due to the formation of cellulose-containing biofilms by Mycobacterium tuberculosis (MTB). Herein, a composite nanoparticle loaded with cellulase (CL) and levofloxacin (LEV) (CL@LEV-NPs) was fabricated and the...掲載元で要旨全文を確認する

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セルラーゼとレボフロキサシンを封入したナノ粒子と超音波の組み合わせによるBacillus Calmette-Guérinバイオフィルムに対する相乗効果

結核は、Mycobacterium tuberculosis (MTB)が形成するセルロースを含むバイオフィルムにより、治療が困難な慢性感染症です。本研究では、セルラーゼ(CL)とレボフロキサシン(LEV)を封入した複合ナノ粒子(CL@LEV-NPs)を開発し、Bacillus Calmette-Guérin (BCG)バイオフィルムに対する化学療法とソノダイナミック抗菌効果を促進するために超音波(US)照射と組み合わせました。

超音波とCL@LEV-NPsの組み合わせはバイオフィルムに対する効果を示す

研究結果によると、超音波はバイオフィルムの透過性を有意に促進し、CL@LEV-NPsを活性化してバイオフィルム内で大量の活性酸素種(ROS)を生成しました。CL@LEV-NPsと超音波を組み合わせた治療は、バイオフィルムのバイオマスの減少、生存率の低下、バイオフィルム構造の破壊、皮下インプラントからのバイオフィルムの排除、局所炎症の緩和など、優れた抗バイオフィルム効果を示しました。

バイオフィルム関連感染症の新しい治療法

本研究は、超音波と複合薬物封入ナノ粒子を組み合わせた治療が、MTBによるバイオフィルム関連感染症の治療に有効な非侵襲的で安全な方法となる可能性を示しています。

ラクダ博士の結論

バイオフィルムは、細菌が形成する膜状の構造であり、抗生物質などの治療薬が細菌に届きにくく、感染症の治療を難しくしています。本研究で開発された超音波とナノ粒子の組み合わせは、バイオフィルムを破壊し、感染症の治療効果を高める可能性があります。これは、バイオフィルム関連感染症の治療に新たな光明をもたらす画期的な技術と言えるでしょう。