【#前沿科技新闻】用细菌变废为宝,塑料垃圾变成止痛药!

【#前沿科技新闻】用细菌变废为宝,塑料垃圾变成止痛药! 英国爱丁堡大学的科学家们带来了一项令人振奋的突破:他们通过基因改造大肠杆菌,实现了将塑料垃圾“变身”为扑热息痛(对乙酰氨基酚)的奇迹!这不仅为药物生产开辟了可持续的新路径,还为环境保护注入了强大动力。 【技术揭秘】 常见塑料PET(食品包装、塑料瓶中的“元凶”)先被转化为一种新材料。接着,科学家将这新材料与基因改造的大肠杆菌孵育。令人惊奇的是,大肠杆菌内发生了一种罕见的“洛森重排”反应一种过去只能在严苛实验室条件下实现的化学反应,如今在细菌细胞内自然催化完成,且细菌丝毫不受伤害。 随后,研究团队又通过导入蘑菇和土壤细菌的基因,赋予这些大肠杆菌将中间产物PABA转化为扑热息痛的能力。结果是:只需24小时,塑料原料就能高效转变为止痛药,产率高达92%,排放低,真正做到了环保与高效兼顾。⏰ 【意义与展望】 Stephen Wallace教授强调,这是首次将化学与生物学完美结合,既能清理塑料污染,又能生产必需药物的创新示范。虽然离大规模商业化还有距离,但这为“塑料废弃物→生物药物”的循环利用开辟了独一无二的新道路。未来,我们或许能在治病救人的同时,也让地球更洁净。 让我们为这场“微生物变废为宝”的绿色革命点赞,期待科技带来的更多惊喜! #绿色科技 #生物合成 #塑料回收 #可持续发展 #创新药物 #科技改变生活

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#前沿科技新闻:科学家利用细菌将塑料垃圾转化为扑热息痛,实现可持续药物生产 英国爱丁堡大学的科学家们发现,通过基因改造的大肠杆菌可以将塑料垃圾转化为止痛药扑热息痛(对乙酰氨基酚),这为药物生产提供了一条更可持续的途径。这项研究已发表在《自然化学》杂志上。 研究团队首先将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),一种常见于食品包装和塑料瓶中的塑料,通过可持续的化学方法转化为一种新材料。随后,他们将这种材料与一种无害的基因改造大肠杆菌菌株进行孵育。令人惊讶的是,研究人员发现,在大肠杆菌的存在下,这种新材料被转化为对氨基苯甲酸(PABA),而这一过程涉及一种此前从未在自然界中观察到的化学反应洛森重排。关键在于,这种通常需要在严苛实验室条件下进行的洛森重排,在大肠杆菌细胞内的磷酸盐催化下自发发生,且不损害活细胞。 研究人员进一步改造了这种大肠杆菌,导入了来自蘑菇和土壤细菌的两个基因,使其能够将 PABA 转化为扑热息痛。通过这种方式,团队能够在 24 小时内将基于 PET 的起始材料转化为扑热息痛,且排放量低,产率高达 92%。 该研究的首席作者 Stephen Wallace 教授表示,这项技术首次将化学和生物学结合起来,不仅能够更可持续地生产扑热息痛,还能同时清理环境中的塑料垃圾。他指出,这项成果为塑料垃圾转化为生物材料提供了新的可能性,尽管商业化生产仍需进一步研究,但这为从塑料废弃物生产药物开辟了一条独特的途径。

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研究认为细菌耐药性的激增并不完全归咎于抗生素的使用 来自韦尔科姆-桑格研究所、奥斯陆大学、剑桥大学及其合作者的研究人员对细菌进行了一次高分辨率基因比较。他们将 700 多份新的血液样本与近 5000 份先前测序过的细菌样本进行了比较,以回答哪些因素会影响耐抗生素大肠杆菌(E. coli)的传播。最近发表在《柳叶刀微生物》(Lancet Microbe)杂志上的这项研究表明,在某些情况下,抗生素使用量的增加确实会导致耐药细菌的增加。不过,研究人员证实,这取决于所使用的广谱抗生素的类型。他们还发现,抗生素耐药基因的成功取决于携带这些基因的细菌的基因构成。认识抗生素耐药性背后的所有主要因素有助于更深入地了解这些细菌是如何传播的,以及是什么阻碍了它们的传播。这样就能更好地为公共卫生干预措施提供信息,利用完整的环境视角来帮助阻止耐药性感染的传播。大肠杆菌是全球血液感染的常见原因。造成这些感染的大肠杆菌通常存在于肠道中,不会造成危害。但是,如果由于免疫系统衰弱而进入血液,就会造成严重的感染,危及生命。对于医疗服务提供者来说,抗生素耐药性,尤其是多重耐药性(MDR),已成为此类感染的一个常见特征。在英国,超过 40% 的大肠杆菌血流感染对医院用于治疗严重感染的一种主要抗生素产生了耐药性。抗生素的使用和抗药性的变化全球大肠杆菌的抗生素耐药性比率各不相同。例如,对一种常用于治疗由大肠杆菌引起的尿路感染的抗生素的耐药率,因国家而异,从 8.4% 到 92.9% 不等。几十年来,抗生素耐药性一直是一个研究课题,以往研究的监测数据一直表明,抗生素的使用与包括英国在内的全球细菌耐药率增加之间存在关联。以往的研究表明,耐药和非耐药大肠杆菌菌株稳定共存,在某些情况下,非耐药细菌更容易成功。然而,由于缺乏无偏见的大规模纵向数据集,以前无法评估基因驱动因素在其中所起的作用。韦尔科姆-桑格研究所、奥斯陆大学及其合作者的这项新研究首次直接比较了挪威和英国两个国家不同大肠杆菌菌株的成功率,并根据全国范围内的抗生素使用水平解释了差异。特定国家的抗生素耐药性通过分析近20年的数据,他们发现抗生素的使用在某些情况下与抗药性的增加有关,这取决于抗生素的种类。其中一类抗生素,即非青霉素类β-内酰胺类抗生素,在英国的平均人均使用量是挪威的三到五倍。这导致了某种具有多重耐药性的大肠杆菌菌株的感染率升高。不过,英国使用抗生素三甲氧苄氨嘧啶的频率也更高,但在比较两国常见的大肠杆菌菌株时,分析并未发现英国的抗药性水平更高。研究发现,MDR 细菌的存活取决于周围环境中存在哪些大肠杆菌菌株。由于这种情况以及一个地区的其他选择性压力,研究人员得出结论,不能认为广泛使用一种抗生素会对在不同国家传播的耐抗生素细菌产生同样的影响。持续研究的重要性科学家们强调,他们的研究结果需要持续的研究努力,以确定大肠杆菌和其他临床重要细菌在各种生态环境中传播的其他驱动因素。要想充分了解抗生素、旅行、食品生产系统和其他因素对一个国家耐药性水平的综合影响,还需要进一步的研究。了解更多能够战胜抗生素耐药性大肠杆菌的菌株,有助于找到阻止其传播的新方法。例如,尝试增加某一地区非抗药性、无害细菌的数量。第一作者之一、挪威奥斯陆大学安娜-波蒂宁(Anna Pöntinen)博士是威康-桑格研究所(Wellcome Sanger Institute)的访问科学家:"我们的大规模研究使我们能够开始回答一些长期存在的问题,即是什么原因导致人群中出现耐多药细菌。这项研究之所以能够完成,是因为英国和挪威对细菌病原体进行了全国性的系统监测。如果没有这样的系统,科学家们利用基因组学的力量所能了解到的东西就会受到很大的限制"。剑桥大学的合著者朱利安-帕克希尔(Julian Parkhill)教授说:"我们的研究表明,抗生素是抗生素耐药大肠杆菌成功的调节因素,而不是唯一原因。我们的研究追踪了几种不同广谱抗生素的影响,结果表明这些抗生素的影响因国家和地区而异。总之,我们的综合基因分析表明,在不了解该环境中细菌菌株的基因构成的情况下,并不总是能够预测抗生素的使用会对一个地区产生怎样的影响。"该研究的资深作者、威康桑格研究所(Wellcome Sanger Institute)和挪威奥斯陆大学的尤卡-科兰德(Jukka Corander)教授说:"耐药性大肠杆菌是一个重大的全球公共卫生问题。长期以来,人们一直认为过度使用抗生素是导致超级细菌增多和传播的原因之一,而我们的研究则强调,广泛存在的大肠杆菌菌株的耐药性水平可能有很大差异。抗生素的使用将是一种选择性压力,而我们的研究表明,这并不是影响这些细菌成功的唯一因素。如果我们要控制超级细菌的传播,继续利用基因组学来详细了解细菌成功的内在驱动因素至关重要"。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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新研究对"阿片类药物是最有效的止痛药"这一普遍观点提出质疑 一篇新的综述挑战了我们对阿片类药物在癌痛中作用的认识。研究人员在研究阿片类药物治疗癌症相关疼痛的数据时发现,这些药物对缓解癌症疼痛的实际效果存在很大的证据差距。本综述对阿片类药物是最有效的止痛药这一广为接受的观点提出了质疑。由悉尼大学牵头的这项研究强调,癌痛治疗没有"放之四海而皆准"的方法,并敦促医疗专业人员和患者在决定合适的疼痛治疗方案时仔细权衡证据。重新评估阿片类止痛药阿片类止痛药是治疗癌症疼痛最常用的药物。包括世界卫生组织在内的许多国际指南都建议使用阿片类药物来控制本底性癌痛(持续性疼痛)和突破性癌痛(本底性疼痛之外的暂时性疼痛发作)。然而,研究发现很少有试验将吗啡、羟考酮和美沙酮等常用阿片类药物与安慰剂进行比较。该研究没有发现令人信服的证据表明,在临终关怀以外的背景癌痛治疗中,吗啡比其他阿片类药物更好或更安全。尽管医生普遍将吗啡视为癌症治疗的"黄金标准疗法",许多国际临床指南也推荐使用吗啡来治疗中度至重度癌痛,因为吗啡成本低且容易获得。其他疼痛治疗方案审查还发现,包括阿司匹林和双氯芬酸在内的非甾体抗炎药(NSAIDs)在治疗背景癌痛方面的效果可能至少与某些阿片类药物相当。"缺乏将治疗癌症疼痛的阿片类药物与安慰剂进行比较的证据,这可能反映了开展此类试验所面临的伦理和后勤挑战。"悉尼大学公共卫生学院、医学与健康学院和悉尼肌肉骨骼健康中心的首席研究员克里斯蒂娜-阿卜杜勒-沙希德(Christina Abdel Shaheed)博士说:"然而,这些试验对于指导临床决策非常必要。""在实践中,阿片类药物对于生命末期的顽固性疼痛和痛苦是不可或缺的。值得强调的是,非阿片类药物,尤其是非甾体抗炎药,对某些癌症疼痛的疗效令人惊讶,而且可以避免依赖性和阿片类镇痛随时间减弱的问题,"合著者之一、美国华盛顿大学医学院的 Jane Ballantyne 教授说。合著者之一、英国华威大学的马丁-安德伍德(Martin Underwood)教授说:"如果不那么注重使用阿片类药物来减轻疼痛程度,有背景癌痛的人可能会有更好的总体生活体验。"该研究的资深作者、澳大利亚利物浦医院癌症治疗中心的马克-西德霍姆(Mark Sidhom)博士说:"我们希望这些研究结果能够帮助指导医生和患者在不同的阿片类药物治疗癌症疼痛时做出选择,并让患者在无法耐受阿片类药物或选择不服用阿片类药物时能够考虑替代药物。"主要发现这项研究审查了 150 多项已发表的临床试验数据。将阿片类药物与安慰剂进行比较的试验很少。在安慰剂对照试验中,有中度确定性证据表明,对于癌症引起的背景疼痛,他喷他多的疗效优于安慰剂。通常被认为药效较弱的阿片类药物(如可待因),或非甾体抗炎药(如阿司匹林、吡罗昔康、酮咯酸、双氯芬酸和抗抑郁药丙咪嗪),可能与"强效"阿片类药物一样适用于背景癌痛,而且副作用较少。对于突破性癌痛,芬太尼作为鼻腔喷剂、舌下喷剂、牙龈和脸颊之间的喷剂或口服喷剂可能比安慰剂更有效(尽管不能经常使用)。与安慰剂相比,芬太尼的副作用也更大。吗啡和其他阿片类药物可能会影响人体的抗癌能力。需要进行研究以确定阿片类药物与抗癌治疗或免疫系统之间是否会产生负面影响,从而确保疼痛治疗不会对有效治疗癌症的能力产生负面影响。需要开展更多的研究,尤其是关于非药物干预治疗癌症疼痛的研究。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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