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利用绿藻作为生物运输工具的创新研究

2005-08-28 20:38 Doug Weibel及其研究小组 《美国国家科学院院刊》 阅读 0
核心摘要: 科学家们开发了一种利用绿藻作为生物运输工具的新方法,能够携带自身重量两倍的货物,并以光线为引导进行移动。这项研究为未来在污水处理和微粒采集等领域的应用提供了新的思路。

你是否需要在一个极小的空间内搬运微小的货物?科学家们发明了一种新方法,能够让绿藻携带自身重量两倍的“货物”,以每秒超过200微米的速度前进20厘米。这一运输过程以光线作为引导,并有望在未来应用于实际场景,例如去除污水中的有毒物质。

科学家们一直对生物发动机在微米和纳米领域的应用充满兴趣,但最近的研究主要集中在分离细胞中的运动部分,并使其能够在其他地方发挥作用。这一过程需要复杂的蛋白质工程学知识。因此,美国马萨诸塞州剑桥的哈佛大学化学家Doug Weibel及其同事考虑是否可以利用一种完好无损的生物体作为“运输工具”。

研究人员选择了生命力顽强的单细胞植物绿藻作为他们的“骡子”,这种生物在实验室中非常容易培养。他们利用化学键将极小的聚苯乙烯颗粒加载到绿藻上,并用光照射这些生物体,使它们向其他地方移动。绿藻利用其鞭子式的鞭毛,从光线明亮的地方游向光线阴暗的角落。当绿藻到达目的地后,研究人员利用紫外线脉冲处理绿藻,使聚苯乙烯颗粒的“外衣”中的分子分解,从而使绿藻与聚苯乙烯颗粒分离。

Weibel表示:“这些绿藻非常可靠。”他强调,这种技术能够在同一种生物体上多次重复使用,使其能够携带各种各样的物质。他相信,这种方法能够用来去除液体中的微小颗粒,而通常情况下,实现这一目标是非常困难的。他同时认为,经过设计的微粒可以附着在绿藻上,从而采集特殊的毒素或细菌。Weibel的研究小组在上周的《美国国家科学院院刊》网络版上报告了他们的研究成果。

苏黎世瑞士联邦技术学院的材料科学家Viola Vogel指出:“以前我从未见过这样的研究成果。”他说:“我们曾利用马达蛋白质沿着预定的轨道运输颗粒,但从未达到这样的距离。”

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