“内毒素”中国科学院团队开发超精准内毒素分离材料，为高效治疗脓毒症提供新方案

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来源：DeepTech深科技

脓毒症是一种由血液感染引发的常见的全身性危重病症，它会导致患者发生脓毒性休克、多器官衰竭和死亡。由于其发病率、死亡率高，直接对人类健康和生命构成严重威胁。

医院的重症监护室（ICU）迫切地需要能够快速、安全、有效清除内毒素的血液净化材料，这意味着可以挽救患者生命及提升患者术后的生活质量。

目前，虽然市场上已有少量可用于临床内毒素清除的血液净化产品，但主要基于非选择性或弱选择性吸附的原理进行内毒素清除（物理吸附为主）。

此类材料由于特异性不足，在清除内毒素的同时，还会造成血液中的脓毒症治疗活性药物、蛋白质、血细胞等有益成分大量流失，严重影响血液净化对脓毒症的治疗效果。并且，患者术后的身体状态也存在极大的健康隐患。

那么，这个问题在科学上是否可能被解决呢？换句话说，如果能让血液净化材料精准地选择和清除内毒素，患者的健康和生命就会增加了一份安全保障。

实际上，常见的细菌感染种类众多，每种细菌表面都有特定的内毒素。因此，要想实现精准地清除某一种内毒素并非易事。该团队提取大肠杆菌内毒素作为模型进行筛选，在获得亲和肽后进一步开发材料。沿着这样的思路，未来研究人员可以“举一反三”地进行多种内毒素筛选和开发相关材料。

血液净化材料与传统的分离分析材料最大的不同在于，传统的分离分析材料大多是离体的，不需要考虑材料的生物相容性、血液的复杂环境等。而如果将其用在动物或人体内，需要直接面对血液粘稠复杂的环境，这对材料的精确性和抗干扰能力提出了很大的挑战。

卿光焱研究员目前担任中国科学院大连化学物理研究所生物分离与界面分子机制研究组组长（国家优青、博士生导师）。其课题组长期开展糖链精准捕获和分析方向的研究。得益于该团队前期的系列基础工作，因此在利用场景的需求时，加入了很多新的思考。

抗体作为蛋白质类的物质，制造成本高。为保持蛋白的活力，其保存、加工和使用等各方面都会受到很多限制。与传统的亲和抗体相比，该团队提出的新策略类似于类抗体的方法，12 个氨基酸序列的亲和短肽保证了对靶标内毒素精确的结合能力，且成本更低、稳定性较好，因此在储存和成本方面也具有显著的优势。

“它的成本虽然高于普通的活性炭吸附剂，但比抗体方法成本低，为脓毒症患者提供了一种新的选择。现阶段，我们先在科学层面将技术问题解决和优化，后续我们会考虑进一步降低成本等问题。”卿光焱说。

目前，该团队已实现小动物模型实验验证。下一步，该团队计划扩大内毒素亲和肽配体库，将多个配体进行组合，集成到同一材料中，实现对多种内毒素的同时清除。

另一方面，为更好地解决临床实际需求，他们还计划开发通用型内毒素分离材料，针对内毒素的保守区域进行结合，实现对内毒素的广谱清除。“实际上，通用型内毒素分离材料的开发难度会更高，但我们与临床医生交流时发现，这是很实际的迫切需求。”卿光焱说。

该团队提出的亲和肽配体数据库，在抗菌药物的开发中也具有应用前景，相应的瓶刷状肽基聚合物设计将推动准确鉴定，以及清除病原体及其内毒素的先进材料和技术的发展。

此外，在该论文中作者们还提到，未来材料在优化时还应考虑再生问题。它不仅与血液净化材料的可重复使用性有关，而且为临床内毒素的原位实时监测提供了新的思路。

1.Zhenqiang Shi. et al. Specific Clearance of Lipopolysaccharide from Blood Based on Peptide Bottlebrush Polymer for Sepsis Therapy. Advanced Materials(2023). https://doi.org/10.1002/adma.202302560

运营/排版：何晨龙

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