美科学家推出改造细菌:吃塑料吐“蜘蛛丝”

美科学家推出改造细菌:吃塑料吐“蜘蛛丝” 改造过的细菌可将聚乙烯作为食物来源,在最新研究中,研究人员对这种细菌进行了改造,使其能将聚乙烯转化为丝蛋白,且其制造丝蛋白的效率和产量能与传统用于制造丝蛋白的细菌菌株相媲美。不过,细菌并不能直接发酵聚乙烯,需要对塑料进行“简化”,研究团队在压力下加热塑料,使其解聚,得到了一种柔软、蜡质的物质。然后在烧瓶底部涂上一层塑料蜡,作为细菌的营养来源,改造后的细菌就能吃进这种塑料,吐出“蜘蛛丝”。研究人员表示,蜘蛛丝是大自然的凯夫拉纤维,强度几乎和钢一样,但密度是钢的6倍,所以它非常轻。作为一种生物塑料,它具有柔韧、无毒、可生物降解等特性,是避免持续塑料污染的绝佳材料。 ... PC版: 手机版:

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科学家工程改造皮肤细菌 使其生产普通药物对抗痤疮

科学家工程改造皮肤细菌 使其生产普通药物对抗痤疮 痤疮的起因是毛囊被死皮细胞和油脂堵塞,继而发炎,形成我们再熟悉不过的粉刺、丘疹和白头。在打算不挤破它们的时候,我们可以用杀死油脂分泌细胞的药物或针对毛囊中细菌的抗生素来治疗。最近更多的实验性研究包括粉刺疫苗、益生菌或微针贴片,它们都能攻击致病的细菌。但如果我们能让这些细菌为我们工作呢?在这项新研究中,西班牙庞培法布拉大学(UPF)的科学家们研究了如何设计皮肤细菌来生产痤疮药物中的活性成分。他们的目标是痤疮丙酸杆菌,这是皮肤上最常见的细菌种类,也是生活在毛囊深处的细菌。过度分泌一种叫做皮脂的油脂是痤疮的常见诱因,许多痤疮药物如异维A酸都是通过杀死产生皮脂的细胞来发挥作用的。在这种情况下,痤疮丙酸杆菌被设计成能产生一种名为 NGAL 的蛋白质,这种蛋白质能介导自然产生的异维A酸。研究小组在实验室培养的人类皮肤细胞中测试了这种经过编辑的细菌,发现它能够产生和分泌 NGAL,减少皮脂分泌。在对小鼠的测试中,这种细菌也能存活并发挥作用,但由于小鼠的皮肤与我们的皮肤差别很大,因此无法通过这种方式测试其对痤疮的影响。这种技术不仅能帮助清除痤疮,还能减少对抗生素的依赖,因为抗生素正日益导致细菌产生抗药性。研究人员说,虽然还需要做更多的工作,包括首先在三维皮肤模型上进行尝试才能将这种技术用于人体试验,但它也可用于治疗其他皮肤病。首先是特应性皮炎。这项研究的首席研究员马克-居尔(Marc Güell)说:"我们开发了一个技术平台,为编辑任何细菌治疗多种疾病打开了大门。现在的重点是利用痤疮丙酸杆菌治疗痤疮,但我们也可以提供基因电路来创建智能微生物,用于与皮肤传感或免疫调节相关的应用。"这项研究发表在《自然-生物技术》杂志上。 ... PC版: 手机版:

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科学家发现普通细菌的嗜血行为

科学家发现普通细菌的嗜血行为 这一研究成果发表在《eLife》杂志上,为了解血流感染的发生过程和潜在治疗方法提供了新的视角。华盛顿州立大学研究员阿登-贝林克(Arden Baylink)拿着一个装有沙门氏菌的培养皿。贝林克和博士生西耶娜-格伦(Siena Glenn)发表的研究表明,世界上一些最致命的细菌会寻找并吃掉血清(人体血液的液体部分),血清中含有细菌可以用作食物的营养物质。图片来源:华盛顿州立大学兽医学院 Ted S. Warren细菌研究与实验"感染血液的细菌可能是致命的,"该研究的通讯作者、西悉尼大学兽医学院教授阿登-贝林克(Arden Baylink)说。"我们了解到,一些最常引起血液感染的细菌实际上能感知人体血液中的一种化学物质,并向它游去"。贝林克和这项研究的第一作者、西悉尼大学博士生西耶娜-格伦发现,至少有三种细菌,即肠炎沙门氏菌、大肠埃希氏菌和柯氏柠檬杆菌会被人体血清吸引。这些细菌是导致炎症性肠病(IBD)患者(约占总人口的 1%)死亡的主要原因。这些患者通常会有肠道出血,这可能是细菌进入血液的入口。华盛顿州立大学博士生西耶娜-格伦(Siena Glenn)使用高倍显微镜。格伦与助理教授阿登-贝林克(Arden Baylink)及其同事合作发表的研究表明,世界上一些最致命的细菌会寻找并吃掉人体血液中的液体部分血清。图片来源:华盛顿州立大学兽医学院 Ted S. Warren研究人员利用贝林克公司设计的一种名为"化学感知注射钻机测定法"的高倍显微镜系统,通过注射微量人体血清模拟肠道出血,观察细菌向出血源移动的过程。这种反应非常迅速致病细菌只需不到一分钟的时间就能找到血清。新疗法的潜力作为研究的一部分,研究人员确定沙门氏菌有一种名为 Tsr 的特殊蛋白质受体,能让细菌感知并游向血清。利用一种叫做蛋白质晶体学的技术,他们能够看到这种蛋白质与丝氨酸相互作用的原子。科学家们认为,丝氨酸是细菌能够感知并消耗的血液中的化学物质之一。格伦说:"通过了解这些细菌是如何检测血液来源的,我们将来可以开发出阻断这种能力的新药。这些药物可以改善高血液感染风险的 IBD 患者的生活和健康状况。"编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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日本研究人员成功在较低温度下分解聚乙烯塑料

日本研究人员成功在较低温度下分解聚乙烯塑料 日本东京大学研究人员成功实现了在较低温度环境下分解聚乙烯塑料。 新华社报道,分解聚乙烯、聚丙烯等塑料材料通常需要300摄氏度以上的高温条件,能源消耗较多。日本东京大学日前发布新闻公报说,研究人员在铈的催化作用下,利用可见光照射含少量羧基的聚乙烯,成功实现在80摄氏度的较低温度环境下令这种聚乙烯分解。 产生碳自由基是引发碳-碳键断裂的关键。东京大学研究团队将少量羧基官能团引入聚乙烯,然后针对这种羧化聚乙烯粉末,摸索能令羧基在光照射下产生碳自由基的反应条件。 东京大学说,塑料废弃物导致的环境污染日益成为严重的社会问题,特别是生产量大的聚乙烯和聚丙烯等塑料材料的回收利用是亟待解决的问题。但聚乙烯和聚丙烯分子链包含的碳-碳键非常稳定,进行分解一般需要300摄氏度以上的高温条件。 研究发现,在添加少量铈催化剂的80摄氏度乙腈中,用发光波长为430纳米的LED灯照射羧化聚乙烯粉末,可使羧基生成碳自由基,并且其高反应性切断了聚乙烯分子链上的碳-碳键,长链羧化聚乙烯分子被降解成分子量约500的片段。研究还确认,这一反应不仅能在乙腈中进行,在水中也能发生。 相关论文已发表在《美国化学学会杂志》上。公报说,本项研究在较低温度环境下实现了通常需要高温条件的聚乙烯分解,表明经羧基官能团修饰的聚乙烯将来有望作为可降解塑料使用,这将使回收利用更加节能、低成本。 2024年7月10日 12:55 PM

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科学家发现新抗生素类别 可有效对抗耐药细菌 抗生素是现代医学的基础,在上个世纪极大地改善了全世界人民的生活质量。如今,我们往往认为抗生素是理所当然的,并严重依赖抗生素来治疗或预防细菌感染,例如,在癌症治疗、侵入性手术和移植过程中,以及在母亲和早产儿身上,抗生素可以降低感染风险。然而,全球抗生素耐药性的增加日益威胁着抗生素的有效性。为了确保未来能够获得有效的抗生素,开发不存在抗药性的新型疗法至关重要。乌普萨拉大学的研究人员最近在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA)上发表了他们的研究成果,介绍了作为多国联合体的一部分而开发的一类新型抗生素。他们描述的这类化合物以一种名为LpxH的蛋白质为靶标,这种蛋白质是革兰氏阴性细菌合成其最外层保护层(即脂多糖)的途径。并非所有细菌都会产生这一层,但那些会产生这一层的细菌包括世界卫生组织确定为最需要开发新型疗法的生物,其中包括已经对现有抗生素产生抗药性的大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌。研究人员能够证明,这种新型抗生素对耐多药细菌具有很强的活性,并能治疗小鼠模型中的血液感染,从而证明了这种抗生素的前景。重要的是,由于这一类化合物是全新的,而 LpxH 蛋白尚未被用作抗生素的靶点,因此这一类化合物不会产生抗药性。这与目前临床开发中的许多"同类"抗生素形成了鲜明对比。虽然目前的研究结果很有希望,但在这类化合物进入临床试验之前,还需要做大量的工作。DOI: 10.1073/pnas.2317274121编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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澳大新制 "蜘蛛丝' 促血管生长修复 #澳门大学 澳门大学中华医药研究院副教授王春明带领的研究团队利用中药中的多糖体,设计出一种可优先支持血管内皮细胞粘附的生物材料。这种如薄布一般的材料,类似蜘蛛吐丝的过程,可以帮助和促进血管生长和创伤修复。一旦应用于临床,有望为外周血管疾病等多种病变提供新的治疗手段。该研究成果已于国际材料科学权威期刊《先进材料》(Advanced Materials)上刊登。 随著全球老龄化和饮食结构的变化...

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科学家发现微塑料的最新健康风险:能穿透皮肤屏障

科学家发现微塑料的最新健康风险:能穿透皮肤屏障 新的研究表明,为阻燃而添加到塑料材料中的有毒化学物质可通过皮肤接触微塑料进入人体。这项研究首次提供了实验证据,证明微塑料中作为添加剂的化学物质会渗入人体汗液,然后通过皮肤被吸收,进入血液。许多用作阻燃剂和增塑剂的化学物质已被禁用,因为有证据表明它们会对健康造成不良影响,包括损害肝脏或神经系统、致癌和危及生殖健康。但是,这些化学物质仍然存在于环境中的旧电子产品、家具、地毯和建筑材料中。虽然人们对微塑料造成的危害还不完全了解,但人们越来越关注微塑料作为人类接触有毒化学物质的渠道所发挥的作用。研究小组在去年发表的一项研究中证明,微塑料中的化学物质会渗入人体汗液中。现在的研究表明,这些化学物质也能从汗液中穿过皮肤屏障被人体吸收。在实验中,研究小组使用创新的3D人体皮肤模型来替代实验动物和切除的人体组织。这些模型在 24 小时内暴露于两种常见形式的微塑料中,这些微塑料含有多溴联苯醚(PBDEs),这是一种常用于阻燃塑料的化学物质。发表在《国际环境》上的研究结果表明,皮肤可吸收多达 8%的化学物质,水份较多或"出汗较多"的皮肤吸收的化学物质水平较高。这项研究首次提供了实验证据,说明这一过程是如何改变体内有毒化学物质水平的。现就职于布鲁内尔大学的 Ovokeroye Abafe 博士在伯明翰大学就读期间开展了这项研究。他说"微塑料在环境中无处不在,但我们对它们可能造成的健康问题仍然知之甚少。我们的研究表明,它们是有害化学物质的'载体',可以通过皮肤进入我们的血液。这些化学物质具有持久性,因此,如果持续或经常接触它们,就会逐渐积累到开始造成危害的程度"。伯明翰大学环境科学副教授、该项目的主要研究者穆罕默德-阿卜杜拉博士说:"这些研究结果为监管机构和政策制定者提供了重要的证据,有助于完善有关微塑料的立法,保护公众健康免受有害接触的危害。"该论文的共同作者Stuart Harrad教授补充说:"这项研究为我们了解接触微塑料对人体健康造成的风险迈出了重要一步。在我们研究成果的基础上,还需要开展更多的研究,以充分了解人类接触微塑料的不同途径,以及如何降低接触微塑料的风险。"在未来的研究中,研究小组计划调查微塑料可能导致有毒化学物质进入人体的其他途径,包括吸入和摄入。这项工作由欧盟"地平线2020"研究与创新计划的玛丽-居里研究奖学金资助。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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