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细菌生物膜(Biofilm),又称菌膜,是主要由多糖、蛋白质、核酸及脂类等成份构成的稳定的细菌胞外聚合物。细菌感染宿主一旦形成生物膜后将难以消除,它是导致慢性感染以及耐药菌产生的一个主要诱因。因此,寻求有效的方法来控制和消除细菌菌膜具有重大研究意义。核酸适配体是通过指数富集的配体系统进化技术(SELEX)筛选得到的单链DNA或RNA,它能够与其靶标高亲和力和高特异性地稳定结合。适配体的靶标范围包括小分子、蛋白质及细胞等。基于适配体的良好性质,它被广泛应用于疾病诊断及治疗中。单臂碳纳米管(SWNTs)是一种碳纳米材料,具有良好的荧光猝灭性、穿透性和导电性等理化性质,被广泛应用于化学、材料学和生物医学等领域。此外,SWNTs还同时具有很强的抗菌和抗菌膜能力。本论文拟以铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)为目标菌,利用其菌体细胞适配体,以探究适配体能否作为靶向载体提高抗菌膜药物的作用效率为目的,构建了2个复合物并分别观测它们对铜绿假单胞菌菌膜形成或消除的作用效果。(1)SWNTs具有良好的表面性质,核酸分子能够紧密的吸附在其表面。因此,将铜绿假单胞菌菌体细胞适配体(PA-ap1)与SWNTs共同孵育后形成一个稳定的复合物(AP-SWNTs)。通过显微镜观察及结晶紫染色法得出AP-SWNTs复合物能够抑制约68%的菌膜产生,与相同浓度的SWNTs的作用结果对比,菌膜形成的抑制率提高了约36%。此外,还将AP-SWNTs与具有解离菌膜作用的物质硝普化钠(SNP)联合处理成熟的菌膜,结果AP-SWNTs和SNP共同作用能够减少约72%的成熟菌膜,效果优于SWNTs和SNP共同作用。本实验结果初步证明了适配体作为靶向载体提高抗菌膜物质作用效果的可行性,同时提供了一个处理成熟菌膜的新方法。(2)本实验利用适配体与靶标之间的高选择性,构建了一个控制细菌菌膜的复合物。在目标菌菌体适配体PA-ap1的5,-末端上修饰一个氨基,之后再将其与分子结构中带有一个羧基的抗生素环丙沙星(CPX)共同反应,形成适配体-环丙沙星共价连接物(AP-CPX)。利用紫外光谱扫描及琼脂糖凝胶电泳验证AP-CPX的形成和特异性。再将AP-CPX连接物与SWNTs共同孵育使得AP-CPX吸附并缠绕于SWNTs表面形成一个三元复合物(AP-CPX-SWNTs)。通过显微镜观察和结晶紫染色法观测AP-CPX-SWNTs对铜绿假单胞菌菌膜的形成抑制及消除的作用效果,结果表明AP-CPX-SWNTs能够抑制约90%的菌膜形成,消除约75%的成熟菌膜,作用效果明显优于其各个组分。应用AP-CPX-SWNTs处理菌膜有多个优点,具有一定的潜在应用价值。