噬菌體構成的凝膠,能夠在受切割後自我修復(圖:J.D. Howell/McMaster University )

加拿大一組研究團隊藉由專門攻擊細菌的病毒——噬菌體(bacteriophages),成功開發出一種具有自我修復能力的凝膠,此發明將在醫療與環境保護上有廣泛的應用。

噬菌體

噬菌體是地球上所有有機物中種類最豐富多樣的生物群,遠勝過任何其他物種,包括細菌。加拿大麥克馬斯特大學(McMaster University)的化學工程專家霍斯西尼-道斯特博士(Zeinab Hosseini-Doust),在實驗室中將噬菌體萃取並堆積成密度極高的狀態,使其自發性的排列成液晶(liquid crystals)狀態。當她進一步在其中加入黏合劑後,這些液晶化的噬菌體就形成一種被切割後會自我修復的凝膠狀物質。

研究人員指出,在約只有一毫升大小的凝膠中,就含有數量約 300 兆的噬菌體。藉此,研究團隊認為此種凝膠可包覆於醫療植入物或人工關節上。該研究結果已發表於期刊——《材料的化學性質》(Chemistry of Materials)。

抗藥性解方

噬菌體也是細菌出現抗生素抗藥性的解方之一。研究人員田磊(Lei Tan)表示:「我們需要找到一種新的方式來對抗細菌,而噬菌體是其中有望成為替代方案的選項。它可以殺死那些已產生抗藥性的細菌。」

除此之外,噬菌體的 DNA 相當容易編輯,因此也可以用於對抗癌細胞,甚至處理塑膠等環境污染物。因此,此種由噬菌體構成的凝膠未來將能廣泛應用於不同領域。

參考資料:

  1. Hays, B. (2019, July 25). Scientists produce self-healing gel made out of bacteria-killing viruses.  UPI
  2. Peivandi, A., Tian, L., Mahabir, R., & Hosseinidoust, Z. (2019). Hierarchically Structured, Self-Healing, Fluorescent, Bioactive Hydrogels with Self-Organizing Bundles of Phage Nanofilaments. Chemistry of Materials. doi:10.1021/acs.chemmater.9b00720
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