运用自然材料设计的防蚊涂层可以使蚊子难以感知到人的皮肤

运用自然材料设计的防蚊涂层可以使蚊子难以感知到人的皮肤纤维素可以从木材工业废料以及当地的食品和纸张废料中廉价而大量地获得,当用硫酸处理时,它可以组装成纳米晶体。这些纤维素纳米晶体(CNC)组装成一个坚固而透明的屏障膜。科学家们发现,当与水和少量甘油混合时,这些CNC可以以喷雾或凝胶的形式涂在皮肤上,并阻止蚊子咬穿它来吸血。自组装的纳米晶体形成了一个令人难以置信的坚固的屏障成年雌性蚊子需要人类或动物的血液来产卵,因此大量减少这种食物来源,特别是在人口密集的地区,可能会对控制这种昆虫的数量产生积极影响。纤维素纳米晶体技术及其形成的有效屏障已被开发用于广泛的"绿色"用途,如隔音、去除纺织品中的染料以及制造像超级胶水一样的强力粘合剂和像骨头一样坚硬的复合材料。在对埃及伊蚊的试验中,来自耶路撒冷希伯来大学农业、食品和环境学院的首席研究员DanielVoignac及其同事测试了经CNC处理和未经处理的双手,在一个平均包含15只雌性蚊子的封闭笼子中暴露皮肤10分钟。结果发现,涂有CNC凝胶的薄膜就像一种化学伪装,与暴露在没有生物材料屏障的昆虫面前的手相比,被叮咬的次数下降了80%。这张图显示了CNC凝胶如何阻断吸引嗜血雌蚊的信号进一步的研究表明,当CNC涂层涂在滤纸上并暴露在昆虫面前时,它还阻止了氢氧化铵蒸汽--一种常见的蚊子吸引剂的通过。广泛存在的Ae.Aegypti和Ae.Albopictus物种是超过22种严重的虫媒病毒的载体,包括登革热、基孔肯雅、寨卡、日本脑炎、裂谷热、黄热病和西尼罗河病毒。虽然处于初步阶段,但该研究显示了开发廉价、透明的天然化合物的前景,这些化合物可以阻断皮肤上提醒雌性蚊子进行血液盛宴的化学物质的排放。绿色、廉价和可扩展,它有可能反击全世界的蚊子传播的疾病问题。该研究发表在PNASNexus杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1354569.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1354569.htm

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充满血液的合成皮肤使人类志愿者免于被蚊子咬得满手臂都是包

充满血液的合成皮肤使人类志愿者免于被蚊子咬得满手臂都是包这种合成皮肤是由水凝胶制成的,水凝胶是一种富含水分的胶状神奇材料,正在被研究用来做从净化水到替代人体软骨的一切事情。它是由莱斯大学的生物工程师开创的,在杜兰大学公共卫生和热带医学学院进行3D打印。水凝胶贴片充满了模仿血管的通道,可以注入各种液体,包括人类和其他物种的血液。为了测试这个系统,研究人员给水凝胶注射了温热的人血,并将六块水凝胶贴片放在一个装满蚊子的塑料盒子里。箱子里还配备了摄像头,对准每块合成皮肤。然后,该团队使用机器学习模型来分析视频录像,并识别特定的蚊子是否吸食了水凝胶内的血液。该程序在92.5%的时间内有效区分了两种蚊子状态。接下来,研究人员将一些水凝胶涂上流行的驱蚊剂DEET,其他的涂上一种植物性驱蚊剂,还有一些没有涂上。他们发现,在没有涂层的合成皮肤罐中,有13.8%的蚊子以血为食。尽管这是一个相当低的比率,但研究人员认为这可能只是一个扩大斑块大小以鼓励更多进食行为的问题。他们提出的另一种可能性是,除了血液之外,还要加热水凝胶,因为蚊子被吸引到温暖的表面。而在使用DEET和植物基驱蚊剂的罐子里,没有一只蚊子进食。杜兰大学公共卫生和热带医学学院的热带医学副教授道恩-韦森说:"这是明显的规则改变者。如果我们能研究它们(蚊子)如何进食,在进食过程中做什么,我们就能更好地了解它们传播疾病的潜力,并可能做一些事情来阻止它们进食。"研究人员说,他们的突破可以让实验室以较低的成本做更多的实验,因为他们不需要雇用研究参与者或购买试验动物。他们还说,这一发展可以为传染病传播测试带来更多标准化的方法。该研究的通讯作者、莱斯大学生物工程系助理教授OmidVeiseh说:"它提供了一种一致的、受控的观察方法。希望研究人员能够利用这一点来确定未来防止疾病传播的方法。"尽管水凝胶和机器学习系统已经在韦森的实验室中用于研究登革热的传播,但未来可能的步骤是在野外使用人工皮肤贴片,并调整水凝胶内的液体,看看以其他物种为食的蚊子的行为。该团队还可能研究其他蚊子物种。"所有的实验都使用了实验室的蚊子品系,而且大多数都涉及一个特定的物种。埃及伊蚊是黄热病病毒、登革热病毒、寨卡病毒和其他病毒的载体,"韦森告诉《前沿科学新闻》。"可能需要时间来优化我们的实验平台和机器学习模型以研究其他物种。另外,由于实验室菌株的行为有时与在野外发现的蚊子的行为不同,在野生蚊子种群上验证我们的结果将是很重要的。""总的来说,我们的结果表明,我们的实验平台可以扩大规模并适应于筛选不同的化合物对蚊子的影响,"Veiseh补充说。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1343535.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1343535.htm

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科学家创造了一种"化学伪装" 据称可以阻止99%的蚊子叮咬

科学家创造了一种"化学伪装"据称可以阻止99%的蚊子叮咬这种伪装是由天然成分组成的。科学家们声称,它可以更有效地控制那些恼人的、发痒的(更不用说有时是致命的)蚊子叮咬。该配方是由以色列希伯来大学的科学家创造的。研究人员声称,这些化学物质足以阻止99%的蚊子落在涂有该配方的皮肤上。如果是真的,这种驱虫剂可以帮助扭转与这些小吸血虫长期斗争的局面。过去控制蚊子叮咬的高科技尝试包括转基因蚊子,其目的是帮助直接减少这些叮咬人类的昆虫的数量,那么,一种由天然成分制成的化学品究竟是如何作为蚊子的伪装物发挥作用的呢?根据研究人员的说法,它不仅能防止吸引蚊子的气味散发出来,从而阻止它们召唤其他同伴,而且这种药剂还能缓慢释放,创造一个延长的保护期。它的作用不是试图杀死蚊子,而是一开始就击退他们,使它们不敢接近。这种化合物由两种天然成分组成:吲哚,这是一种可以在花中找到的芳香物质,以及一种被称为纤维素的聚合物。该团队最近在PNAS杂志上发表了一项研究,报告称当应用该配方的薄层时,在人体皮肤上进食的蚊子减少80%。此外,还发现它能使直接接触后的蚊子产卵量减少99.4%。它不仅可以作为一种有效的驱虫剂,而且由于其较长的范围效果和持续时间,也可以起到帮助控制蚊子数量的作用。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1364081.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1364081.htm

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科学家开发水凝胶绷带 利用超声波更好地粘附在皮肤上

科学家开发水凝胶绷带利用超声波更好地粘附在皮肤上让绷带粘在皮肤上有时会很困难,尤其是在皮肤潮湿的情况下。然而,一种实验性的新伤口敷料并不存在这个问题,它利用超声波诱导的微气泡与皮肤更好地结合。由加拿大麦吉尔大学领导的团队开发的这种敷料本身是以透明水凝胶薄片的形式出现的--它是由聚(N-异丙基丙烯酰胺)聚合物以及海藻衍生的海藻酸凝胶制成。该水凝胶与含有壳聚糖或明胶纳米颗粒或纤维素纳米晶体的液体底层涂料相结合。不管是什么组合,一旦底层涂料和水凝胶被应用到伤口上,一个小型超声波传感器就会与它们接触。超声波穿过水凝胶,在底层涂料中诱发空化,产生许多微气泡,将底层涂料分子向下推入皮肤。因此,该敷料比传统的粘性绷带更好地粘在皮肤上--超声波的强度越大,敷料的粘性越好。一旦伤口愈合,粘合过程可以被逆转,以去除水凝胶。除了用于伤口治疗外,据信该技术还可用于通过皮肤传递药物......而且可能性还不止于此。首席科学家、麦吉尔大学的李建宇(音译)教授说:“通过融合力学、材料和生物医学工程,我们设想了我们的生物粘附技术在可穿戴设备、伤口管理和再生医学方面的广泛影响。”有关这项研究的论文最近发表在《科学》杂志上。来自不列颠哥伦比亚大学和瑞士苏黎世联邦理工学院的科学家也参与了这项研究。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1303987.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1303987.htm

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磷基纳米技术能撕裂超级细菌并加速伤口愈合

磷基纳米技术能撕裂超级细菌并加速伤口愈合研究人员利用纳米片状黑磷(红色)杀死细菌(绿色)亚伦-埃尔本及其同事/麻省理工大学面对超级细菌肆虐带来的挑战,我们需要找到解决伤口感染的新方法。如果考虑到大约70%的细菌已经对至少一种常见的抗生素产生了抗药性,而自2000年以来,只发现了五种新的抗生素,那么这种需求就会变得更加强烈。最近,澳大利亚皇家墨尔本理工大学(RMITUniversity)的研究人员提出了一种新颖的无药方法,用于预防接受钛植入物的人术后感染。现在,他们又与南澳大利亚大学的研究人员合作,开发出另一种创新方法,利用纳米级的黑磷片来解决由超级细菌引起的伤口感染问题。这项研究的共同作者之一亚伦-埃尔本(AaronElbourne)说:"超级细菌,也就是对抗生素具有耐药性的病原体造成了巨大的健康负担,随着耐药性的增加,我们治疗这些感染的能力也变得越来越具有挑战性。"黑磷晶体西默斯-丹尼尔/RMIT大学黑磷最近被确认为一种有效的抗菌剂。它是磷最稳定的物理形态,由二维磷层(称为"磷烯")组成,就像石墨由许多石墨烯层组成一样。在之前的工作中,研究人员展示了排列在纳米薄层中的黑磷如何通过其产生活性氧的独特能力杀死微生物。该研究的共同作者苏梅特-瓦利亚(SumeetWalia)说:"当纳米材料分解时,其表面会与大气发生反应,产生所谓的活性氧。这些物种最终有助于撕裂细菌细胞"。在目前的研究中,研究人员测试了使用黑磷纳米片(BPNFs)对常见细菌的安全性和有效性,包括耐药性金黄色葡萄球菌("金色葡萄球菌")、绿脓杆菌和大肠杆菌。经BPNFs处理的金黄色葡萄球菌在两小时内细胞活力下降62%,六小时后活力下降80%。24小时后,超过99%的细菌被杀死。铜绿假单胞菌也出现了类似的趋势,24小时后,BPNFs导致80%以上的细菌死亡。BPNFs不仅能在不损害其他细胞的情况下消灭细菌,而且还能在感染威胁消除后自行分解。Walia说:"我们的抗菌纳米技术能迅速消灭99%以上的细菌细胞,大大超过了目前治疗感染的普通疗法。"当研究人员在小鼠伤口上测试BPNFs与环丙沙星(一种常用的广谱抗生素)的效果时,他们发现两者在清除金黄色葡萄球菌方面的效果相当。与对照组相比,BPNFs还能在宏观和微观层面上促进伤口愈合和组织再生。每天使用BPNFs治疗七天,伤口闭合率达到80%,没有发红或皮肤破损的迹象。研究人员总结说,观察到的伤口再上皮化程度的改善(即在伤口和环境之间建立屏障)表明,即使伤口感染了抗药性很强的金黄色葡萄球菌,BPNFs也能促进伤口愈合。虽然黑磷的抗菌特性众所周知,但它的伤口愈合特性却没有很好的记录。这项研究的通讯作者兹拉特科-科佩茨基(ZlatkoKopecki)说:"这是令人兴奋的,因为这种疗法在根除伤口感染方面与环丙沙星抗生素不相上下,并能加速伤口愈合,七天内伤口闭合80%。我们迫切需要开发新的非抗生素替代方法来治疗和控制伤口感染。黑磷似乎正中要害,我们期待看到这项研究成果转化为慢性伤口的临床治疗。"黑磷纳米片可与凝胶结合制成伤口敷料SeamusDaniel/RMITUniversity研究人员说,BPNFs的魅力在于它们可以融入一系列材料中。这一创新的魅力在于,它不是简单的涂层,它实际上可以融入设备、塑料和凝胶等常见材料中,使其具有抗菌性。研究团队正寻求与行业伙伴合作,共同开发这项技术并制作原型。Elbourne说:"如果我们能让我们的发明在临床环境中成为商业现实,那么全球的超级细菌就不会知道他们受到了什么打击。"这项研究发表在《先进治疗学》(AdvancedTherapeutics)杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383621.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1383621.htm

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