日本的研究人员已经表明,他们可以使用由人血清白蛋白制成的微小管从饮用水中去除 大肠杆菌。
大肠杆菌 是一种非常常见的细菌,许多菌株是无害的。然而,某些菌株,如肠出血性 大肠杆菌 O157,对人类具有生命威胁。这在发展中国家尤其成问题,在被污染的水中清洗的水果和蔬菜可能导致严重的食物中毒甚至死亡。
由东京中央大学的小松辉幸及其同事设计的这种巧妙的方法,首先将由人血清白蛋白 (HSA) 和聚-L-精氨酸交替层制成的微管沉积到聚碳酸酯模板上。然后将模板溶解掉,留下一个中空管,其大小正好适合 大肠杆菌 细菌。从溶液中去除 大肠杆菌 的关键在于它与 HSA 的强结合亲和力,这会将细菌吸入管中。这种结合非常有效,仅 1.5 微克的微管被添加到一升含有 100,000 个细菌的污染水中,就能以接近 100% 的效率去除细菌。最后一步是将一层磁铁矿(氧化铁 (II))纳米粒子掺入微管中,以便使用磁场轻松地将它们从溶液中去除。
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“因为微管主要由人类蛋白质制成,因此它们可安全用于医疗用途,”小松说。“我们现在正在考虑如何在体内使用它们。” 该团队还希望改进该系统以去除其他有毒细菌。
日本国际纳米材料结构研究中心的分子识别专家有贺克彦(未参与这项工作)对微管的生物友好性印象深刻。“这是在材料科学和生物世界之间架起桥梁的良好一步,朝着开发环境清洁技术迈进,”他说。
本文经化学世界许可转载。该文章首次发表于 2014 年 6 月 24 日。