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纳米人 · 公众号 · · 2025-05-07 21:00

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研究者们设计了一系列含有二苯丙氨酸（ FF）序列的短肽（FF-X6），并筛选出具有最佳抗菌性能和生物相容性的FFRK8 。实验结果表明，仅超声或仅肽处理均未表现出明显的抗菌效果，而超声与 FFRK8联合处理则显著提高了抗菌效率，对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的抗菌效果超过99%。此外，FFRK8在超声刺激下能够产生活性氧（ROS），而单独的肽则无法产生ROS，这进一步证实了超声激活抗菌肽的机制。

图| FF基声敏肽平台的探索

分子动力学模拟

通过分子动力学模拟，研究者们发现超声能够增强 FFRK8与细菌膜的相互作用。模拟结果显示， FFRK8在超声作用下能够更深入地穿透细菌膜，并与膜中的脂质形成更多的氢键和疏水键 。这种增强的相互作用使得 FFRK8能够更有效地破坏细菌膜的完整性，从而增强抗菌效果。此外，模拟还揭示了超声如何通过极化FFRK8产生ROS，进一步干扰细菌的电子传递链，导致细菌死亡。

图|分子动力学模拟和实验验证肽/膜相互作用

抗菌机制探索

实验结果表明， FFRK8在超声刺激下能够显著增加细菌膜的通透性，使细胞内的核酸染料能够进入并染色细菌的核酸。此外，超声还能够增强FFRK8与细菌膜的相互作用，导致细菌膜电位的去极化。代谢组学分析进一步揭示了FFRK8+超声处理后细菌代谢产物的变化，表明该处理能够干扰细菌的多种代谢途径，包括 嘌呤代谢、甘油磷脂代谢和氨基酸代谢等，从而导致细菌的生长抑制和死亡。