科学探索|微型光动力钻头或将能成为我们对抗超级细菌的秘密武器微型光动力钻头或将能成为我

细菌可能很善于对我们最好的药物产生抗药性，但有些东西它们无法进化出自己的方式--比如微小的钻头将它们撕开。莱斯大学的研究人员现在展示了他们的下一代分子钻头，其可以被蓝光激活并可能彻底改变对超级细菌的斗争。

文章图片

细菌迅速适应其环境的变化，不幸的是，这包括抗生素。一些细菌会自然而然地发生突变，这使它们能在攻击中生存下来并将这些基因传给后代。随着时间的推移，这种抗药性积累到我们曾经强大的抗生素大多失效的地步，而这最终可能会带来一个“新的医学黑暗时代”，从而导致基本的感染也会再次成为致命的。
但尽管细菌可以发展出对化学攻击的抵抗力，它们却无法防御物理攻击。因此，科学家们正在研究使用锯齿状表面、黑磷涂层、液态金属粉碎机、微型陷阱、“毒箭”和分子钻来杀死超级细菌。
莱斯大学的团队现在正是在最后一种基础上进行研究。这些分子被设计成具有移动的转子，当被光激活时其每秒旋转200万到300万次，这使它们成为了有效的钻头。当这种运动指向细菌时，它可以刺穿它们的外膜并溢出它们的内部--要么彻底杀死细胞要么为抗生素的进入和完成工作提供了一个口子。
现在，莱斯大学的研究人员对这些钻头进行了一些调整。以往的迭代是由紫外线激活的，但现在新的迭代是由蓝光运行的，蓝光对人体细胞无害且本身已经具有一些抗菌特性。该团队还做了一些修改，其通过对细菌膜的负电荷进行定位以更好地引导钻头走向细菌。

文章图片

该团队测试了六种不同的钻头并发现所有这些钻头都能在两大类细菌--革兰氏阴性和革兰氏阳性--的膜上打洞，并且在几分钟内将它们的水平降低到可检测的数量以下。这些钻头还能有效地击穿生物膜--细菌在其菌落周围建立的保护罩--并杀死持久性细胞，这些细胞是通过休眠在抗生素中存活的散兵游勇。
虽然单靠钻头就足以杀死大多数细菌，但加入抗生素使治疗更加有力。即使这些细菌已经对这些特定的药物产生了抗药性，这也是有效的，这是因为似乎钻头有助于绕过进化的防御系统。这意味着钻头可能不仅仅是其本身是一种有前途的新疗法，而且还可以延长现有抗生素的使用寿命。
【科学探索|微型光动力钻头或将能成为我们对抗超级细菌的秘密武器】该团队表示，他们接下来要做的是将细菌特异性肽标签与钻头连接起来，这将有助于他们更精确地猎杀目标菌株，同时不影响人类细胞。