随着细菌多重耐药性的出现,抗菌治疗进入了后抗生素时代。为了应对不断进化的致病菌对人类生命健康的威胁,开发多样化的新型精准抗菌手段成为了当务之急。然而,目前所报道的诸多抗菌诊疗材料在侵袭有害细菌的同时,对哺乳动物活细胞也具有不可忽略的细胞侵染性,这不仅降低了疾病诊断的可靠性,也带来潜在的生物安全危害和临床不确定性。因此,在保持高效抗菌能力的同时,降低甚至消除抗菌诊疗材料对哺乳动物活细胞的侵染性是实现高效、精准、安全抗菌的一项基础而艰巨的任务。本工作报道了一种具有聚集诱导发光性质的阳离子氧化膦哚衍生物,并通过烷基链工程精细调控分子的疏水性,进而影响分子的生物亲和性偏好和生物毒性。经优化,该工作获得了一种针对革兰氏阳性菌的理想抗菌诊疗材料(PyBu-PIO),实现了安全、高效的非细胞侵染性的精准抗菌诊疗。PyBu-PIO对活细胞不存在明显的侵染能力和细胞毒性,但可以特异性与表面富集负电荷的革兰氏阳性菌(包括多重耐药株)结合并抑制其生长。将PyBu-PIO应用于多重耐药的金黄色葡萄球菌感染的小鼠皮肤创面模型中,成功地实现了特异性的荧光成像,并有效促进了伤口的愈合。这项工作旨在强调在抗菌诊疗材料设计中,应将药物对哺乳动物活细胞的侵染性作为一项重要评价指标予以考量,并通过分子设计和烷基链工程展示了一个成功的案例,开发了一种高效、精准、安全的无活细胞侵染性的抗菌诊疗材料,为推动抗菌诊疗材料领域的发展提供了重要的启示。
文章第一作者为组内科研助理庄泽燕,文章在线发表在ACS Nano(DOI: 10.1021/acsnano.2c01721)。