蝉翼激发抗菌产品的新创意

在美国东部的部分地区,这是一个嘈杂的夏天,那里大量出现了 17 年周期性蝉进行繁殖。他们中的大多数应该在 7 月上旬至中旬之前消失。如果你还没有,这里还有另一个喜欢蝉的理由。 2013 年发表的一项研究生物物理杂志发现蝉的翅膀上覆盖着复杂的纳米柱状结构,能够通过物理而非化学手段杀死细菌。这项纳米技术研究开始激发环保抗菌产品的新想法。


科学家们发现,Clanger蝉的翅膀表面(紫檀) 不平坦。相反,它被数千根高约 200 纳米的柱子覆盖(一纳米比一米小十亿倍)。当某些类型的致病细菌落在蝉的翅膀上时,它们会被纳米柱杀死。

一个国际科学家团队刚刚完成了对 Clanger 蝉翼的研究,发现它们通过物理而非化学手段杀死细菌。根据他们的模型,当细菌落在纳米柱上时(这些柱子比细菌细胞小得多),细菌膜会伸展到柱子之间的空间中,然后破裂。


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蝉翼表面的细菌细胞。图片来自于斯威本科技大学.

要查看杀死细菌的蝉翼,请查看此动画这里.

虽然具有刚性膜的革兰氏阳性细菌似乎对蝉翼的致死作用具有抵抗力,但数据表明,具有更多弹性膜的革兰氏阴性细菌是易受感染的。当科学家们对革兰氏阳性细菌进行微波处理以使其膜更具弹性时,这些细菌也变得容易受到蝉翼的致命影响。已知在其自然状态(即非微波状态)下易感的细菌类型包括大肠杆菌,这会导致食物中毒,以及铜绿假单胞菌,这会导致耳部感染。

据接受采访的科学家称自然新闻,旨在在没有环境有害化学物质的情况下杀死细菌的材料可用于疾病易传播的公共场所的栏杆等物品。因为食物中毒事件中涉及的许多细菌(例如,大肠杆菌,沙门氏菌,弯曲杆菌) 是革兰氏阴性细菌,它们的膜不太硬,蝉翼启发的砧板和台面对我来说很有意义。




该研究的第一作者谢尔盖·波戈丁 (Sergey Pogodin) 在进行这项研究时是西班牙 Rovira I Virgili 大学的一名博士生和研究员。主要作者 Elena Ivanova 是澳大利亚斯威本大学附属的科学家。

共同作者、澳大利亚詹姆斯库克大学附属科学家格雷戈里·沃森 (Gregory Watson) 在一份报告中评论了这些发现新闻稿.他说:

由于对公共健康的严重影响,抗生素耐药性是一个世界范围的挑战。昆虫翅膀等天然生物表面[为]我们提供了一个激动人心的模板机会,我们可以将其用于开发各种用于工业特别是生物医学应用的新型抗菌材料。

这项新研究的另一位合著者格雷戈里·沃森 (Gregory Watson) 和乔兰塔·沃森 (Jolanta Watson) 几年前在徒步旅行时对研究蝉翼的抗菌特性产生了兴趣。他们注意到地面上死蝉的翅膀并没有像昆虫的其他部分那样分解。这一观察结果导致了几项关于不仅蝉翅膀而且其他昆虫翅膀的显着特性的研究。


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一只蝉。图片来源:Lee Ruk 通过 Flickr.

这项新研究部分由先进制造合作研究中心资助。该研究的其他合著者包括 Jafar Hasan、Vladimir Baulin、Hayden Webb、Vi Khanh Truong、Hong Phong Nguyen、Veselin Boshkovikj、Christopher Fluke 和 Russell Crawford。正常 0 false false false EN-US X-NONE X-NONE

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底线:2013 年发表的一项研究生物物理杂志发现蝉的翅膀上覆盖着复杂的纳米柱状结构,能够通过物理而非化学手段杀死细菌。这项纳米技术研究开始激发环保抗菌产品的新想法。


本文于 2013 年 6 月 24 日更新,包括该研究的其他合著者。

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