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捕捉和改变抗生素抗性基因的新纳米策略

仅从废水中去除抗药性细菌以消除它们对社会构成的风险是不够的。他们留下的碎片也必须销毁。

赖斯大学布朗工程学院的研究人员提出了一种新的策略来“捕获和改变”抗生素抗性基因,即使这些细菌的宿主死亡,它们也可以找到进入其中的途径并增强其他细菌的抵抗力。

赖斯环境工程师佩德罗·阿尔瓦雷斯(Pedro Alvarez)领导的研究小组正在使用分子印迹的石墨氮化碳纳米片吸收和降解污水系统废水中的这些遗传残留物,然后才有机会入侵和感染其他细菌。

研究人员针对了编码新德里金属β-内酰胺酶1(NDM1)的质粒编码的抗生素抗性基因(ARG),该基因已知能抵抗多种药物。当与ARGs溶液混合并暴露于紫外线下时,经处理的纳米片在破坏基因上的效果比单独的石墨氮化碳高37倍。

在美国化学学会的《环境科学与技术》杂志上详细介绍了基于水稻的纳米系统纳米技术工程水处理研究中心(NEWT)主持的工作。

这项研究解决了越来越多的关注,即被称为超级细菌的耐多药细菌的出现。预计到2050年,它们每年将导致1000万人死亡。

作为一名环境工程师,我担心某些水利基础设施可能藏有超级细菌。例如,我们研究过的天津一家废水处理厂是一个繁殖场,每流入一个,就会排放出五株NDM1阳性菌株。曝气池就像豪华酒店一样,所有细菌在其中繁殖。

不幸的是,一些超级细菌抵抗氯化作用,死亡的抗性细菌释放出细胞外ARGs,这些ARGs在接收环境中被粘土稳定并转化为原生细菌,从而成为抗虫菌库。这强调了技术创新的需要,以防止细胞外ARG的释放。

在本文中,我们讨论了一种破坏细胞外ARG的诱捕策略。我们的策略是使用分子印迹涂层,以提高选择性并最小化背景有机化合物的干扰。”

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