Gram-selective antibacterial peptide hydrogels

自愈水凝胶 抗菌剂 抗菌肽 化学 革兰氏阴性菌 抗生素 抗菌活性 革兰氏阳性菌 细菌 体内 微生物学 生物化学 生物 大肠杆菌 生物技术 有机化学 基因 遗传学
作者
Yangqian Hou,Tingyuan Tan,Zhen Guo,Lijuan Zhang,Jun Hu,Yi Zhang
出处
期刊:Biomaterials Science [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:10 (14): 3831-3844 被引量:17
标识
DOI:10.1039/d2bm00558a
摘要

The human microbiome plays fundamental roles in human health and disease. However, widely used broad-spectrum antibiotics severely disrupt human-related microbial communities, eventually leading to resistant bacteria, posing a growing threat to global medical health. Antimicrobial peptides (AMPs) are promising antimicrobial agents that barely cause bacterial resistance. Excellent broad-spectrum antimicrobial activities have been achieved using hydrogels self-assembled from AMPs, but there is still a lack of AMP hydrogels that can target Gram-positive and Gram-negative bacteria. Herein, several hydrogels self-assembled from AMPs, termed IK1, IK3, and IK4, were designed and synthesized. In vitro antibacterial results indicated that the IK1 and IK4 hydrogels specifically targeted Gram-positive and Gram-negative bacteria, respectively, while the IK3 hydrogel targeted both Gram-positive and Gram-negative bacteria. The desired broad-spectrum or Gram-selective AMP hydrogels are believed to be obtained through the rational design of the hydrophilicity, hydrophobicity, and charge properties of the peptide molecules. Good in vivo Gram-selective antibacterial properties and the ability to promote wound healing have been demonstrated via treating mouse wound models with these AMP hydrogels. We believe that these Gram-selective AMP hydrogels could potentially have important applications in treating common recurring infections.
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