長期以來，病原菌感染一直是人類面臨的重要健康威脅之一，每年導(dǎo)致數(shù)以百萬計的感染患者出現(xiàn)。近年來，抗生素的不合理應(yīng)用已引起嚴(yán)重的細(xì)菌多藥耐藥問題，日益增多的耐藥菌致使抗生素療效不斷下降，尤其是“超級細(xì)菌”的出現(xiàn)更使臨床**幾乎陷入了無藥可用的境地。因此，探索抗生素以外新型、廉價、**的抗菌物質(zhì)或**方法顯得尤為重要。近年來非抗生素類抗菌物質(zhì)的研究也因此成為科學(xué)熱點(diǎn)，其中納米抗菌材料的研發(fā)則被認(rèn)為是有希望克服細(xì)菌耐藥問題并有實(shí)際應(yīng)用前景的策略。這主要得益于納米抗菌材料的物理化學(xué)特性及其固有或通過功能化修飾獲得的**殺菌活性。人們已經(jīng)設(shè)計和開發(fā)了大量的非抗生素類抗菌試劑（如抗菌肽、陽離子聚合物和金屬納米粒子等）來應(yīng)對這一公共衛(wèi)生難題。然而，這些抗菌試劑同樣面臨一些挑戰(zhàn)，如抗菌肽的化學(xué)合成成本昂貴、**半衰期短且存在特異性毒性；陽離子聚合物易引起免疫原性和炎癥反應(yīng)；金屬納米粒子由于其比表面積大而發(fā)生聚集，其穩(wěn)定性的下降嚴(yán)重影響其抗菌性能。抗菌水凝膠作為一種重要的生物醫(yī)用材料而廣泛應(yīng)用在傷口敷料、組織工程和醫(yī)療器械涂層等領(lǐng)域。然而目前已報道的抗菌水凝膠很難同時兼顧廣譜抗菌、生物相容和可注射性，限制了其臨床應(yīng)用。

中國科學(xué)院過程工程研究所閆學(xué)海研究員與格拉斯哥大學(xué)Dave J. Adams教授和燕山大學(xué)焦體峰教授合作，針對上述問題選取具有雙親特性的抗菌氨基酸和廣譜抗菌特性的銀離子為組裝基元，通過兩者之間的配位自組裝，構(gòu)建了生物安全、抗菌譜寬、流變性能可調(diào)的氨基酸配位水凝膠。該水凝膠可直接與細(xì)菌的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜相互作用，引起質(zhì)壁分離和胞漿泄露，導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞死亡。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在Small （DOI:10.1002/smll.201907309）上。與傳統(tǒng)抗菌水凝膠相比，基于氨基酸與銀離子配位自組裝的抗菌水凝膠具有如下優(yōu)勢：1）氨基酸與銀離子間的配位作用不僅可調(diào)節(jié)氨基酸水凝膠的形成，還能促進(jìn)銀離子在凝膠纖維的均勻分布，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)銀納米顆粒在纖維的原位礦化；2）原位礦化形成的銀納米顆粒可用于調(diào)控氨基酸水凝膠的機(jī)械性能，銀納米顆粒與凝膠之間的弱相互作用賦予了水凝膠剪切變稀和自愈合的性能；3）這種生物相容性好的氨基酸配位水凝膠可以實(shí)現(xiàn)對抗菌氨基酸和銀納米顆粒的保留和持續(xù)釋放，從而具有降低**使用量、降低**毒性、提高生物利用度的優(yōu)勢。本研究不僅能通過氨基酸配位自組裝體系的構(gòu)建增強(qiáng)對仿生自組裝的認(rèn)識和理解，還有望在抗菌**策略和抗菌**新劑型的開發(fā)方面提供新思路。