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美研制出能探测毒素的“活体霓虹灯”细菌

2012/01/11 来源:麻省理工
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导读
美国加州大学圣迭戈分校(UCSD)的一群生物学家和生物工程学家利用生物工程技术,创造出了一种由数百万活体细菌细胞组成的“活体霓虹灯”,可以按照特定时间序列,像电灯泡一样同时闪烁。

附加荧光蛋白的大肠杆菌组成的“霓虹灯”。
来源:哈斯蒂实验室,加州大学圣迭戈分校(Hasty Lab, UC San Diego)

“活体霓虹灯细菌不仅漂亮,还有更大更广泛的医用价值。

美国加州大学圣迭戈分校(UCSD)的一群生物学家和生物工程学家利用生物工程技术,创造出了一种由数百万活体细菌细胞组成的“活体霓虹灯”,可以按照特定时间序列,像电灯泡一样同时闪烁。这项技术的关键在于,将荧光蛋白和细菌细胞的生物钟联系起来,这样,从外表上看来,整个细胞群就像是一盏忽明忽暗、不断闪烁的霓虹灯。

这项结合了一点艺术感和生物工程学技术的产物,其更重要、更实用的应用潜力是在医学领域。因为很多细菌等都对环境的变化和污染物非常敏感,尤其是不利于其生存的有毒环境。即使周围的生存环境只发生细微变化,也可能会明显地改变细菌的活动特性。

科学家们使用与“活体霓虹灯”相同的原理,研究出一种高灵敏度的活体毒素测试装置,可以测出微小剂量的砒霜等有毒物质。实验显示,当该装置探测到砒霜时,“霓虹灯”的闪烁频率会降低。科学家们同样相信,在未来,可以用同样的思路开发出可以检测重金属污染和致病物质的生物传感器。

加州大学圣迭戈分校生物学与生物工程学教授杰夫•哈斯蒂(Jeff Hasty)提到这种活体传感器的特别出色之处时表示:“这种传感器可以长期使用,而不像大部分其他探测器那样只是一次性的。因为细菌对于细菌对于不同浓度的有毒物质有着不同方式的反应,会通过闪烁频率的变化表现出来,这将可以随时提供关于有毒物质或病原体危险性的持续更新信息。”

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