08.04.2026
波蘭研究人員開發出一種微型「奈米花」結構，可將抗生素直接輸送至受感染的骨組織，使藥物作用更快、更有效，同時降低毒性。該技術有望成為治療骨髓炎的重要突破。骨髓炎是一種嚴重的骨與骨髓疾病，可能導致骨壞死，並在兒童中引發生長障礙。
現代奈米技術的一個重要方向，是尋找將藥物精準輸送至病灶的方法，繞過健康組織並減少全身毒性。這種方式能提高治療效果，同時降低副作用風險，對癌症以及嚴重骨髓炎等疾病尤為重要。
骨髓炎被認為是最難治療的感染性疾病之一，通常由細菌感染引起，最常見的是綠膿桿菌或金黃色葡萄球菌。該病可影響任何人，但在13歲以下兒童、創傷患者及術後恢復者中更為常見。在極端情況下，可能導致骨壞死、截肢，在幼兒中還可能造成生長障礙與慢性畸形。
治療通常需要數週強效抗生素，如環丙沙星或萬古黴素。但由於感染可能存在於血液供應不足的骨組織區域，或被生物膜保護，藥物難以有效到達，因此治療往往困難且效果有限。同時，強效藥物還可能造成腎臟、肝臟損傷及血液系統副作用。
為此，波蘭科學院生物控制與生物醫學工程研究所的卡米拉·薩多夫斯卡（Kamila Sadowska）教授與華沙大學、格但斯克理工大學及盧布林醫科大學的同事合作，尋找將抗生素直接送達感染骨組織的方法。他們利用此前開發的奈米結構展開研究。
她解釋道：「我們的奈米花由兩部分組成：有機部分是蛋白質（本研究中為牛血清白蛋白BSA），無機部分通常是金屬磷酸鹽。」
這種設計並非隨機，因為骨組織本身也是由蛋白質與礦物質組成的混合結構，因此該載體對骨組織具有較高親和力。
研究人員目前使用牛血清白蛋白，未來將轉為人類血清蛋白。
無機成分的選擇至關重要。早期使用銅離子製備的奈米花因銅在高濃度下具有毒性而受限，因此研究團隊轉向更安全的替代材料。
其中一個方向是磷酸鈣（羥基磷灰石），這是天然骨成分，使奈米結構更接近骨組織。最新研究則聚焦於磷酸鋅，因其更適合與蛋白質形成穩定結構。
奈米花的製備方法是將金屬鹽水溶液加入蛋白質磷酸緩衝液中，使金屬離子與蛋白質自組裝，形成晶核，並逐漸生長成類似花瓣的微結構。
研究顯示，奈米花本身即可促進骨再生；而與抗生素結合後，可有效抑制引起骨髓炎的細菌生長，且毒性較低、細胞相容性良好，具備局部藥物輸送平台的潛力。
研究人員指出，系統性給藥（如口服或靜脈注射）會影響全身健康組織，而骨感染區域血流較差，使藥物難以達到有效濃度，因此需要更高劑量與更長療程，增加副作用風險。奈米花系統可將抗生素集中輸送至感染部位，降低全身用藥需求。
此外，骨感染可能非常廣泛，甚至影響三分之一骨體積，需手術清除感染組織。早期局部抗生素治療可有效殺菌，而奈米花的有機-無機結構同時有助於骨組織再生，加速癒合，減少侵入性手術需求。
該研究由波蘭科學通訊社（PAP）報導。
