科技日報(bào)記者?劉霞
瑞士和法國科學(xué)家攜手，開發(fā)出一種芯片上的納米“光鑷”，能以最小光功率捕獲、操縱和識別單個(gè)噬菌體，有望加速甚至改變基于噬菌體的療法，治療具有抗生素耐藥性的細(xì)菌感染。相關(guān)研究論文發(fā)表于最新一期《Small》雜志。
嵌入芯片的納米“光鑷”捕獲噬菌體（示意圖）。
圖片來源：洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院
抗生素耐藥性對人類健康的威脅與日俱增，科學(xué)家正在不斷尋找治療耐藥菌感染的新方法，噬菌體成為“救星”之一。噬菌體是一種捕食細(xì)菌的病毒。但利用噬菌體對抗細(xì)菌感染的相關(guān)療法面臨一大挑戰(zhàn)，即為特定感染找到合適的噬菌體就像大海撈針。目前的方法不僅涉及繁瑣的培養(yǎng)程序，而且分析也極其耗費(fèi)時(shí)間。
瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院、法國格勒諾布爾核能研究中心和洛桑大學(xué)醫(yī)院的科學(xué)家，開發(fā)出一種芯片上的納米“光鑷”，其能用最小的光功率捕獲和操縱單個(gè)細(xì)菌及病毒粒子，并實(shí)時(shí)獲取被捕獲微生物的信息。
這種納米“光鑷”利用高度聚焦的激光束，捕獲和操縱病毒粒子等微觀物體。光會產(chǎn)生梯度力，將粒子吸引到高強(qiáng)度的焦點(diǎn)，有效地將其固定在適當(dāng)位置，而無需物理接觸。1986年，物理學(xué)家亞瑟·阿什金首次發(fā)明了“光鑷”，并因此獲得2018年諾貝爾物理學(xué)獎。
研究團(tuán)隊(duì)指出，最新方法的不同之處在于，納米“光鑷”能讀取每個(gè)粒子在光中的獨(dú)特變化，以此區(qū)分不同類型的噬菌體，而無需使用任何化學(xué)標(biāo)簽或表面生物受體。這種方法可顯著加快治療性噬菌體的選擇，從而更快實(shí)現(xiàn)基于噬菌體的治療。
最新研究還具有超越噬菌體療法的意義。能夠?qū)崟r(shí)操縱和研究單個(gè)病毒粒子，為科學(xué)家提供了快速測試和實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)大工具，有助于更深入了解病毒與宿主的相互作用，更好地應(yīng)對細(xì)菌感染。
總編輯圈點(diǎn)：
一束光的力量有多大？光鑷可以給出最佳答案。真正的“強(qiáng)者”不僅僅是力量足，還要夠精準(zhǔn)。光鑷顧名思義，是用光抓住和控制物體，它可以非接觸、無損傷地操縱活體物質(zhì)，并且它產(chǎn)生的特定數(shù)量級的力，更適合于生物細(xì)胞、亞細(xì)胞以及原子物理的研究。正如本文中團(tuán)隊(duì)利用光鑷對噬菌體的操作，將極大助力未來遺傳調(diào)控、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯等方面的生物學(xué)基礎(chǔ)研究和基因工程。
