科学家在了解如何解决囊性纤维化患者的慢性感染方面向前迈出了一步

科学家们设计了一种类似于人类痰的活材料，这将帮助他们更好地了解某种感染是如何在囊性纤维化患者的肺部发展的。

该研究发表在《Matter》上，由吴元浩博士领导，是药学院和化学工程系的AlvaroMata教授与生命科学学院国家生物膜创新中心的MiguelCámara教授合作完成的。诺丁汉大学。

生物膜是强大的活3D材料，在自然界中发挥着关键作用，但也会在现实世界中造成重大问题，例如医院表面的污染或我们对抗生素治疗的耐受性。

抗菌药物发现的最大挑战之一是缺乏反映自然环境复杂性的生物膜模型，例如囊性纤维化(CF)患者肺部遇到的环境。

由于基因改变，这些患者无法清除肺部感染，肺部感染中复杂的致病微生物群落积聚在厚厚的粘液中，形成3D生物膜。这些天然生物膜对抗生素具有很强的抵抗力，因此迫切需要开发能够在实验室中可靠地复制它们的体外模型，以便专家能够更好地了解它们的生物学特性并针对它们引起的问题制定解决方案。

这将使新的治疗干预措施在进入临床前研究之前得到更一致的评估。这些模型也将成为回答有关导致慢性感染的多微生物生物膜及其宿主相互作用的基本研究问题的关键。

在这项研究中，专家们设计了一种类似于CF患者天然痰液的活体材料，可以以受控方式生长3D多微生物生物膜，类似于CF肺部中发现的生物膜。该团队通过将肽与培养基相结合来实现这一目标，该培养基已知可以重建自然痰并且很容易被感染。

该活材料包含多种微生物群落以及促进细菌生长的关键营养和化学因素，并表现出模仿CF痰生物膜的物理特性。该材料已用于构建受感染的体外肺上皮模型，用于研究抗生素的影响。

马塔教授说：“在实验室中以简单的方式创建复杂的3D生物膜的能力将带来实用的工具，以更好地了解这些生命结构是如何形成的以及如何更好地对待它们。”

卡马拉教授说：“这项研究中开发的技术将彻底改变我们研究生物膜介导的感染的方式，并使用不同的体内感染环境评估新型抗菌药物的有效性。”