科学家研究利用中空纤维封装作用开发的“细菌监狱”

2014-05-13 19:16:57 admin 48
来源:《数码生活》 / 时间:2009-8-10 11:13:46

  据cnBeta网2009年8月8日讯 控制和移动细菌的位置无论在在医疗应用或是研究实验中都是一个困难的任务,因为细菌的滑行移动有着它们自己的规则,细菌可以和人体所需的养分一起穿越很多介质。在以前,如果想完全阻隔细菌,就必需同时阻隔人类所需的养分。而现在,布鲁克海文国家实验室的研究人员已经开发出一种水凝胶纤维,这是一种中空纤维,它具有阻隔细菌细胞而不影响养分前进的功能。
  研究人员表示,这项实验重要的是,如何不影响营养物物质而又可以阻隔细菌。为了克服这个难题,布鲁克海文国家实验室的研究小组利用和种叫Electrospinning的技术,这种技术可以把细菌从养分纤维中剥离,从而达到隔绝细菌的作用。
  另一个挑战是建立一个聚合物溶剂体系,而这个体系并不会受到细菌的破坏。还有一个问题是要实现结构里要求有足够的孔隙度,以促进其他非细菌物质的通过,例如营养物质和人休代谢物等。此外,最终完成后的材料必须在水环境里有不溶性,要求在水环境内将性质保持不变。
  科学家们接受了上面的挑战,他们通过一系列实验,发明生产出了这种水凝胶纤维。他们实现以下目标:一种具有不溶性的高分子纤维材料,可以把细菌已成功封装并让细菌存活,该纤维无毒,不会被生物降解,高分子水溶性是一种频分多址的封装剂,科学家位通过将该纤维和甘油交联后再进行封装作为解决方案,以防止该纤维在水中溶解。

膜分离设备

  从上面的电子显微镜照片可以看到,杆状细菌完全被微小的聚合物纤维所包裹。纤维形成一个网格状的膜状过滤器,养分将会从其中的孔隙间流过。测试结果显示,大部分细菌可以在纤维中存活数月,细菌们的新陈代谢活动没有因为受到“监禁”而被到影响,包裹里面细菌不会继续繁殖增加。
  进行这项研究所选用的细菌分别有:Pseudomonas(假单孢菌)、Zymomonas(发酵单胞菌)和大肠埃希氏菌(Escherichia)。上图电子显微镜中被包裹的细菌为Pseudomonas(假单孢菌)。