Nanoparticles of Short Cationic Peptidopolysaccharide Self-Assembled by Hydrogen Bonding with Antibacterial Effect against Multidrug-Resistant Bacteria
Notice bibliographique
Résumé
Cationic antimicrobial peptides (AMPs) and polymers are active against many multidrug-resistant (MDR) bacteria, but only a limited number of these compounds are in clinical use due to their unselective toxicity. The typical strategy for achieving selective antibacterial efficacy with low mammalian cell toxicity is through balancing the ratio of cationicity to hydrophobicity. Herein, we report a cationic nanoparticle self-assembled from chitosan-graft-oligolysine (CSM5-K5) chains with ultralow molecular weight (1450 Da) that selectively kills bacteria. Further, hydrogen bonding rather than the typical hydrophobic interaction causes the polymer chains to be aggregated together in water into small nanoparticles (with about 37 nm hydrodynamic radius) to concentrate the cationic charge of the lysine. When complexed with bacterial membrane, these cationic nanoparticles synergistically cluster anionic membrane lipids and produce a greater membrane perturbation and antibacterial effect than would be achievable by the same quantity of charge if dispersed in individual copolymer molecules in solution. The small zeta potential (+15 mV) and lack of hydrophobicity of the nanoparticles impedes the insertion of the copolymer into the cell bilayer to improve biocompatibility. In vivo study (using a murine excisional wound model) shows that CSM5-K5 suppresses the growth of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) bacteria by 4.0 orders of magnitude, an efficacy comparable to that of the last resort MRSA antibiotic vancomycin; it is also noninflammatory with little/no activation of neutrophils (CD11b and Ly6G immune cells). This study demonstrates a promising new class of cationic polymers-short cationic peptidopolysaccharides-that effectively attack MDR bacteria due to the synergistic clustering of, rather than insertion into, bacterial anionic lipids by the concentrated polymers in the resulting hydrogen-bonding-stabilized cationic nanoparticles.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».