【原】ACS Chemical Biology：一种高精度成像铜绿假单胞菌生物膜胞外多聚物的探针

细菌生物膜（biofilm）的形成是细菌耐药最棘手的问题的之一。生物膜主要成分胞外多聚物（EPS）由多糖、蛋白质、核酸、脂质和腐质酸等交联而成，其在细菌的粘附聚集、空间构型、细菌间信息交流、耐药性、抗毒性及细菌与外界物质的吸附、沉降、絮凝、脱水等各方面，都起着重要作用。当前成像EPS的主要方法有凝集素法，半导体量子点法，但上述方法要么合成困难，要么会引入有毒元素。此外还有原子力显微镜（AFM）法、扫描电镜法（SEM）法和拉曼光谱法等，但上述方法需要繁琐的样品处理，不能用于原位检测，成像精度也不高。因此发展一种具有高精度的成像EPS的探针具有重要意义。

铜绿假单胞菌作为临床常见革兰氏阴性菌，极易形成生物膜，耐药尤其严重。以其为研究对象具有很好的现实意义。

来自以色列本-古里安大学的研究人员应用课题组之前研发的表面修饰的两性荧光碳点作为探针，发现可以高精度成像铜绿假单胞菌生物膜的树枝状EPS（见图1和图2）。荧光碳点（carbon dots）是一类准球形的纳米粒，通常小于10纳米。研究表面，荧光碳点不仅具备传统量子点的粒径和波长依赖性发光，抗光漂白性能强等优点外，还具有生物相容性好、毒性低、制备便宜、光稳定性好和表面易修饰等优点，被广泛应用于生物传感和成像、治疗与诊断。研究人员还将研发的荧光碳点进一步用于研究时间和温度对EPS形成的影响（图3）以及筛选群体感应抑制剂（quorum sensing inhibitors，QSIs）（图4）。

图1、 荧光碳点用于高精度成像EPS的步骤

图2、 与传统EPS成像探针（红色）相比，荧光碳点探针（蓝色）具有很高的解析度

图3、 时间和温度对EPS形成的影响

图4、 荧光碳点用于筛选群体感应抑制剂

参考文献：Ritenberg M, Nandi S, KolushevaS, Dandela R, Meijler MM, Jelinek R. Imaging Pseudomonas aeruginosa biofilmextracellular polymer scaffolds with amphiphilic carbon dots. ACS chemicalbiology. 2016 Feb 16