莱斯大学的“诱捕”系统清除了剩余的超级细菌抗药性基因

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抗生素抗性细菌(或超级细菌)自己就很难被杀灭,可是纵然消灭了它们,它们也可能留下抗药性基因供其他细菌使用。现在,莱斯大学的研究人员开发了新的纳米片,可以在废水处置惩罚厂中“捕捉和破坏”这些残留的基因。

细菌不仅在举行细胞破裂时会将重要的基因向下一代通报,而且另有另一种狡诈的方法可以资助细菌快速进化。它们实际上可以通过称为水平基因转移的历程,将基因与周围的其他细菌混淆并匹配。这使得诸如耐药性的能力可以更快地在菌群中流传。这也使得更难完全消除这些能力。纵然清除了一个超级细菌菌落,它们也可能留下含有抗生素抗性基因(ARG)的质粒,该质粒可被该地域未来的细菌种群所吸收。

研究人员关注的主要场所之一是废水处置惩罚厂,在这些厂中,常见的清洁方法可以杀死细菌,但不能杀死ARG。研究人员将重点放在中国天津的一家废水处置惩罚厂上,在那里发现了一个名为NDM1的特定基因正在流传。

“不幸的是,一些超级细菌反抗氯化作用,而且死亡的抗性细菌释放出细胞外ARG,这些ARG在吸收情况中被粘土稳定并转化为原生细菌,成为反抗组储层,”该研究的首席研究员Pedro Alvarez说。“这强调了技术创新的需要,以防止细胞外ARG的释放。”

作为回应,莱斯大学研究人员开发了一种技术来净化废水中潜在贫苦的情况DNA(eDNA)。诀窍是使用石墨氮化碳的纳米片,这些纳米片具有旨在仅捕捉eDNA的分子印记。一旦这些基因被粘在纳米片的孔中,就可以用紫外线对其举行破坏。

为了使孔具有正确的形状,研究小组首先用甲基丙烯酸涂覆了纳米片的边缘,然后嵌入了鸟嘌呤-鸟嘌呤是DNA的四个主要碱基之一。接下来,研究小组用盐酸将鸟嘌呤洗净,在纳米片上留下了一个完美的鸟嘌呤分子形孔。这就是系统中的“陷阱”部门,因为这种特定形状将捕捉eDNA。“陷阱”以紫外线形式泛起。在测试中,研究小组表现,该历程在破坏ARG方面的效率是没有分子印迹的氮化碳纳米片的37倍。

研究人员表现,该技术仍有革新的空间,可是这项观点验证研究讲明,该技术可以清除废水中的残留抗药性基因。

这项研究揭晓在《情况科学技术》杂志上。