美纳米机械人有效杀菌
2023-06-13 2938 张永义 澳门日报
美国科研人员日前设计出能在十分钟内高效杀灭常见真菌病原体的新型纳米机械人,为人类治疗真菌感染问题提供助力。据悉,美国宾夕法尼亚大学发布新闻公报说,该校科研人员设计出一种由氧化铁纳米酶製成的纳米机械人,可快速、精準地杀灭常见的真菌病原体——白色念珠菌。
纳米机械人是一种在纳米或分子级别下可以被操控的机械,属于分子仿生学範畴。其“纳米”有两层含义——一方面是物理尺寸上达到纳米级的机械人,另一方面是用于执行纳米操作的机械人。科研人员指出,关于纳米机械人的研究目前还停留在第一阶段,即单纯的生物和机械结合体,它更多指向在医学方面进行健康检查和疾病治疗的纳米机械人。在研究团队设想的第二阶段,纳米机械人可以直接由原子或分子装配成具有某种特定功能的装置,并完成複杂的纳米级任务。在第三阶段,纳米机械人则是人工智能与纳米械械的结合。
科研人员指出,一些纳米材料有抗真菌作用,但相关技术的效率和準确性不足,因此控制感染的效果不理想,还容易导致真菌产生耐药性。新研究克服了上述缺点,用细胞球和动物组织样本进行的测试显示,纳米机械人能在十分钟内清除感染部位的白色念珠菌。
真菌感染在全球範围内越来越普遍,当前仅有的一些药物正面临耐药性威胁。根据世界卫生组织于去年发布的一份报告,白色念珠菌是对人类健康威胁最大的四种真菌病原体之一。科研人员指出,目前,纳米机械人在生物医学领域的应用较为广泛。一方面纳米机械人可以通过识别人体内部一些化学信号的变化,对疾病进行诊断,帮助医生在病人病情恶化前提供更有效的治疗方案。另一方面,纳米机械人被认为是最精準的靶向治疗方式。它可以通过靶向精準定位,辨析细胞好坏,精準的将装载药物作用于癌细胞。此外,纳米机械人还有协助外科手术等功能。目前,最新研发的纳米机械人能在磁场控制下精确到达指定位置。纳米酶是像生物酶一样具有催化作用的纳米颗粒,特定氧化铁纳米酶的性质与生物体内常见的过氧化物酶相似,能把过氧化氢分解成水和氧气,产生可杀灭真菌的活性氧。
通过可编程算法精确调控纳米机械人的形状和运动模式,可以控制活性氧的水平。研究发现,这种氧化铁纳米酶对真菌细胞的亲和力特别强,能与真菌牢固结合、集中杀灭,不影响未受感染的部位。
美 子
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