新型铜源复合纳米凝胶可抵抗耐药菌引起的感染性角膜炎

感染性角膜炎是世界上常见的致盲性眼病。如果出现耐药细菌感染，用抗生素治疗很难见效。在疾病后期，除了致盲，还可能危及患者的生命。

6月初，科技日报记者从浙江大学眼科医院(浙大二院眼科中心)获悉，浙江大学转化医学研究所周敏研究员和浙江大学眼科医院院长珂瑶教授研究组研发的一种新型近红外光激活铜源复合纳米凝胶，治愈了一名13岁的耐药菌性角膜炎患者。

超级耐药菌急需新方法治疗角膜炎。

长期以来，抗生素被不规范、广泛甚至滥用。这导致越来越多的细菌或真菌对抗生素产生耐药性。目前，抑制细菌和真菌的耐药性已成为医药卫生领域的热点和难点。对于耐药菌感染的角膜炎，临床上会使用万古霉素或那他霉素，但效果有限。因此，人们迫切需要找到一种能够快速治疗角膜损伤后耐药菌感染的药物。

“浙大眼科医院每年接诊近千名细菌感染和耐药细菌性眼部感染患者。”据珂瑶称，这些患者中约有1/5具有抗生素耐药性。即使经过治疗，这些患者中只有约50%的人视力为0.3，约25%的人视力低于0.1。

受临床常用纳米银相关药物和激光治疗的启发，近年来，该联合团队致力于克服相关困难，在利用金、银、铜纳米离子治疗和修复耐药细菌性角膜溃疡领域取得持续突破，并开发出新一代纳米凝胶。

周敏说，在角膜炎患者中，糖尿病患者由于生理代谢紊乱和功能障碍导致抵抗力减弱，其角膜病变主要表现为角膜上皮延迟愈合、水肿、溃疡等症状，使得角膜损伤更难愈合，容易被耐药菌感染，可以更好地检验这种纳米凝胶的有效性。

2020年，联合团队进行了小鼠实验，建立了糖尿病小鼠耐药菌引起的皮肤溃疡和角膜炎模型。在糖尿病小鼠耐药菌感染的角膜炎模型中，这种纳米凝胶可以在25天内杀死耐药菌，恢复角膜组织的透明性。病理切片显示，纳米凝胶治疗后角膜炎症细胞明显减少，角膜组织各层趋于完整。

"更重要的是，小鼠体内毒性试验发现，纳米凝胶具有很高的生物安全性."周敏说，经过精心准备，2021年11月，启动了这一成果的初步临床试验。他们优先考虑症状复杂和难治的患者，并招募了10名患者参加临床试验。

激光短暂激活金属离子的快速协同杀菌

纳米凝胶中不同成分在治疗中有什么作用？记者了解到，这种纳米凝胶的基质成分主要是透明质酸，广泛应用于外用药膏、化妆品和美容产品中，可以使纳米颗粒牢牢锁定在伤口位置，同时保持伤口湿润，起到保护作用。

“纳米凝胶的核心部分是团队开发的包裹在铜壳中的中空金银纳米颗粒。”周敏解释说，它们是纳米凝胶通过光活化快速杀死耐药菌的关键成分，它们在多方面发挥协同作用，如破坏耐药菌的膜、产生活性氧等。

据周敏介绍，这种纳米凝胶应用于患者伤口，药物释放涉及两个过程：在治疗过程中，外部激光短暂而温和的激发，使纳米颗粒中多种杀菌和愈合的有效成分，如金属离子和活性氧迅速大量释放，快速破坏耐药菌的膜结构和内部显微蛋白，同时加快角膜缺损的修复；处理后，纳米粒子

目前，联合团队准备逐步扩大临床试验研究规模，并继续完善技术。为了适应产业化，联合团队准备从两个方面考虑优化。这种纳米凝胶在不改变原有杀菌成分的情况下，通过设计合成规律，不需要额外的近红外激光激发，就能产生同等或更好的杀菌效果。

“另一个设计思路是尝试设计纳米凝胶，使其可以被日常智能设备的光源激发，如智能手机的手电筒或眼科治疗的现有光源。”周敏表示，这将减少产业化或临床应用过程中患者和医院的额外负担。

对于这种纳米凝胶，目前联合团队在实验室优化合成工艺的同时，已经开始与制药公司联合研发，有望形成量产。

“除了凝胶制剂，我们希望开发喷雾制剂和滴眼液等其他形式的制剂，以便患者将来在药店购买和使用。”周敏表示，通过后续的临床试验，他期待这种纳米凝胶能够尽快获批使用，为广大患者降低治疗成本，提高治疗成功率。