总编辑圈点|纳米“光镊”可捕获和控制噬菌体,有望带来治疗耐药菌感染新办法

时间:2024-02-29 14:01:50 推荐 355

科技日报记者 刘霞

瑞士和法国科学家携手,开辟出一种芯片上的纳米“光镊”,能以最小光功率捕获、控制和识别单个噬菌体,有望加速甚至改变基于噬菌体的疗法,治疗具有抗生素耐药性的细菌感染。相关研究论文发表于最新一期《Small》杂志。

嵌入芯片的纳米“光镊”捕获噬菌体(示意图)。图片来源:洛桑联邦理工学院

抗生素耐药性对人类健康的威胁与日俱增,科学家正在不断寻找治疗耐药菌感染的新办法,噬菌体成为“救星”之一。噬菌体是一种捕食细菌的病毒。但利用噬菌体对抗细菌感染的相关疗法面临一大挑战,即为特定感染找到合适的噬菌体就像大海捞针。目前的办法不仅涉及繁琐的培养程序,而且分析也极其耗费时刻。

瑞士洛桑联邦理工学院、法国格勒诺布尔核能研究中心和洛桑大学医院的科学家,开辟出一种芯片上的纳米“光镊”,其能用最小的光功率捕获和控制单个细菌及病毒粒子,并实时获取被捕获微生物的信息。

这种纳米“光镊”利用高度聚焦的激光束,捕获和控制病毒粒子等微观物体。光会产生梯度力,将粒子吸引到高强度的焦点,有效地将其固定在适当位置,而无需物理接触。1986年,物理学家亚瑟·阿什金首次发明了“光镊”,并于是获得2018年诺贝尔物理学奖。

研究团队指出,最新办法的不同之处在于,纳米“光镊”能读取每个粒子在光中的独特变化,以此区分不同类型的噬菌体,而无需使用任何化学标签或表面生物受体。这种办法可显著加快治疗性噬菌体的选择,从而更快实现基于噬菌体的治疗。

最新研究还具有超越噬菌体疗法的意义。可以实时控制和研究单个病毒粒子,为科学家提供了快速测试和实验的强大工具,有助于更深入了解病毒与宿主的相互作用,更好地应对细菌感染。

总编辑圈点:

一束光的力量有多大?光镊能够给出最佳答案。真正的“强者”不仅仅是力量足,还要够精准。光镊顾名思义,是用光抓住和操纵物体,它能够非接触、无损伤地控制活体物质,同时它产生的特定数量级的力,更适合于生物细胞、亚细胞以及原子物理的研究。正如本文中团队利用光镊对噬菌体的操作,将极大助力将来遗传调控、复制、转录与翻译等方面的生物学基础研究和基因工程。

来源:中国科技网