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中科院大連化物所卿光焱/施振強(qiáng)團(tuán)隊(duì) ACS AMI: 廣譜內(nèi)毒素精準(zhǔn)分離材料
2023-07-08  來(lái)源:高分子科技

  膿毒癥是ICU高發(fā)病率、高死亡率、高治療成本的危重病癥,每年造成全球超1100萬(wàn)患者死亡,嚴(yán)重威脅人民生命健康。基于內(nèi)毒素清除的血液凈化策略,在膿毒癥治療中具有重要臨床意義。然而,由于內(nèi)毒素結(jié)構(gòu)復(fù)雜、在血液中豐度極低且受到血液中其他成分干擾,特異性清除血液中內(nèi)毒素極具挑戰(zhàn)。


  此前,針對(duì)當(dāng)前血液凈化材料特異性不足所導(dǎo)致的內(nèi)毒素清除效率低、活性藥物在血液凈化過(guò)程中大量流失等問(wèn)題,團(tuán)隊(duì)首次提出發(fā)展超精準(zhǔn)內(nèi)毒素分離材料, 實(shí)現(xiàn)了在血液中對(duì)特定細(xì)菌內(nèi)毒素的原位、快速、精準(zhǔn)清除。[Advanced Materials, 2023: 2302560]。在本工作中,為了進(jìn)一步解決目前臨床上常規(guī)病原體鑒定方法時(shí)效性差與膿毒癥搶救緊迫性之間的矛盾,團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)開發(fā)了一種內(nèi)毒素廣譜親和二肽聚合物,可在未獲得病原體鑒定結(jié)果的情況下,實(shí)現(xiàn)對(duì)大腸桿菌、沙門氏菌、銅綠假單胞菌等多種細(xì)菌內(nèi)毒素的廣譜性精準(zhǔn)清除,從而為后續(xù)更有針對(duì)性的膿毒癥搶救爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間窗口。


  團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)開發(fā)了一種對(duì)多種細(xì)菌內(nèi)毒素具有廣譜親和力的雙組氨酸二肽配基(HH),并通過(guò)可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合(RAFT),將其與新型仿生抗生物污染分子三甲胺氮氧化物(TMAO)整合,制備了一種多功能嵌段聚合物poly(TMAO-co-HH),可在保障材料在血液凈化過(guò)程中的抗蛋白污染性能、抗干擾性能和血液相容性的前提下,實(shí)現(xiàn)對(duì)大腸桿菌、沙門氏菌、銅綠假單胞菌等多種臨床常見細(xì)菌內(nèi)毒素的廣譜性精準(zhǔn)清除。該項(xiàng)工作不僅突破了現(xiàn)有內(nèi)毒素分離材料在臨床血液凈化應(yīng)用中突顯的清除特異性不足問(wèn)題,而且實(shí)現(xiàn)了對(duì)內(nèi)毒素系列分子的廣譜性精準(zhǔn)識(shí)別與清除,有助于加速精準(zhǔn)醫(yī)療在重癥血液凈化領(lǐng)域的臨床應(yīng)用。 


圖一 基于內(nèi)毒素廣譜親和配體篩選及功能聚合物設(shè)計(jì)開發(fā)廣譜內(nèi)毒素精準(zhǔn)分離材料


  上述工作以“Broad-Spectrum Clearance of Lipopolysaccharides from Blood Based on a Hemocompatible Dihistidine Polymer”為題,于近日發(fā)表在Applied Materials & Interfaces上。該工作的第一作者是大連化學(xué)物理研究所聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生陳君君,通訊作者是大連化學(xué)物理研究所施振強(qiáng)博士、卿光焱研究員,以及沈陽(yáng)化工大學(xué)宋艷玲副教授。上述工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、大連化物所創(chuàng)新基金、遼寧省博士啟動(dòng)基金、四川省科技計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。


  文章鏈接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.3c05341

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