纳米“光镊”可捕获和操纵噬菌体

发布时间:2024-12-25 16:47:13 来源: sp20241225

原标题:纳米“光镊”可捕获和操纵噬菌体

科技日报北京2月28日电 (记者刘霞)瑞士和法国科学家携手,开发出一种芯片上的纳米“光镊”,能以最小光功率捕获、操纵和识别单个噬菌体,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。

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方法,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。目前的方法不仅涉及繁琐的培养程序,而且分析也极其耗费时间。

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,开发出一种芯片上的纳米“光镊”,其能用最小的光功率捕获和操纵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,捕获和操纵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”,并因此获得2018年诺贝尔物理学奖。

研究团队指出,最新方法的不同之处在于,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。这种方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。能够实时操纵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?光镊可以给出最佳答案。真正的“强者”不仅仅是力量足,还要够精准。光镊顾名思义,是用光抓住和控制物体,它可以非接触、无损伤地操纵活体物质,并且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,将极大助力未来遗传调控、复制、转录与翻译等方面的生物学基础研究和基因工程。

(责编:罗知之、陈键)
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