原位产生超分子自由基阴离子的选择性光热疗法

新的光热处理有助于克服抗生素耐药性。在该方法中，药剂将近红外光转换成局部加热，从而杀死病原体。然而，正如中国科学家Angewandte Chemie期刊所解释的那样，这个“变压器”必须首先被激活。在这种情况下，目标细菌自己这样做。其他类型的细菌不会打开药剂并保持不受伤害。

过量和不当使用抗生素导致高度危险的抗性细菌急剧增加。光热处理是克服阻力的一种有趣的新方法。它们涉及通过暴露在光线下局部升高温度，导致微生物中的蛋白质变性并杀死它们。这需要能够有效地将光转化为热量的物质。以前的光热变压器通过静电相互作用非特异性地与细菌结合。这不允许选择性抑制特定细菌，这是理想的，因为我们体内的大多数细菌是无害的，甚至是必需的，如某些肠道细菌。

由清华大学和中国科学院(中国北京)的徐江飞和张曦领导的科学家们现在开发出一种光热剂，只有当它被细菌“接通”时才会被激活。只有某些细菌，称为兼性厌氧细菌，才能做到这一点。

新试剂是由三个分子组成的复合物：per二酰亚胺衍生物作为棒状中心片，其两端位于南瓜形大环(葫芦脲)的空腔内。“南瓜”防止杆非特异性地插入细菌膜中，同时防止杆聚集成堆。

某些试剂可以将per二酰亚胺还原为自由基阴离子。有趣的是，像大肠杆菌这样的兼性厌氧菌也可以做到这一点。还原会改变复合物的光学性质：自由基阴离子可以吸收近红外光并释放能量作为热量。大肠杆菌周围的区域非常温暖，将它们杀死。

相比之下，像枯草芽孢杆菌这样的好氧细菌不会过热，因为它们不会打开变压器。研究人员认为，氢化酶，酶促质子转运蛋白负责减少，从而“转换”。这些仅在厌氧和兼性厌氧细菌的膜中大量存在。有可能使用这些概念来开发调节微生物平衡的治疗方法，例如肠道细菌。