В мире химии

Белок человека очистит питьевую воду

5 июля 2014

Исследователи из Японии продемонстрировали, что можно удалить из питьевой воды Escherichia coli с помощью крошечных трубочек из человеческого сывороточного альбумина.



Изображение микротрубочек, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа. (Рисунок из Chem. Commun., 2014, DOI: 10.1039/c4cc03632h)

E. coli представляет собой достаточно распространенный вид бактерий, многие штаммы которого не представляют опасность для организма. Тем не менее, некоторые штаммы, например энтерогеммораргическая E. coli O157, весьма опасны для человека. Особые проблемы этот штамм кишечной палочки создает в развивающихся странах, где мытье фруктов и овощей в загрязненной воде может вызвать существенное отравление организма, которое в ряде случаев может закончиться смертельным исходом.

Элегантный метод, предложенный в группе Теруюки Комацу (Teruyuki Komatsu) с соавторами из Университета Чуо заключается в формировании микротрубочек за счет нанесения чередующихся слоев из человеческого сывороточного альбумина и поли-L-аргинина на подложку из поликарбоната. После растворения подложки образуется полая трубочка, размер которой соответствует размеру бактерии E. Coli.

Ключом для успешного удаления E. coli является сильное сродство этой бактерии к человеческому сывороточному альбумину, благодаря которому бактерия и инкапсулируется в трубку. Связывание настоль эффективно, что всего 1,5 микрограмм микротрубочек, добавленных к одному литру загрязненной воды, содержащей 100000 бактерий, достаточно для практически стопроцентного удаления бактерий из воды. Последним штрихом в разработке системы «отлова кишечных палочек» было введение в микротрубочки наночастиц из магнетита, благодаря которым ловушки, заполненные E. coli, можно отделить от очищаемой воде с помощью магнитного поля.

Комацу отмечает, что поскольку основным материалом для изготовления микротрубочек является сывороточный человеческий альбумин, эти микротрубочки безопасны для использования в медицине. В настоящее время рассматриваются как варианты применения новых трубочек в теле человека, так и их адаптация для удаления из воды других патогенных бактерий.



Диаметр трубочки точно соответствует размеру бактерии E. coli. (Рисунок из Chem. Commun., 2014, DOI: 10.1039/c4cc03632h)

Кацухико Агира (Katsuhiko Ariga), специалист по молекулярному распознаванию из Международного Центра Материалов и Наноархитектур из Японии, не принимавший участие в работе, поражен биологически дружелюбной природе микротрубочек. Он отмечает, что работа представляет собой хороший шаг в связывании материаловедения и биологии в создании экологически чистых технологий.

Источник: Chem. Commun., 2014, DOI: 10.1039/c4cc03632h


метки статьи: биохимия, бытовая химия, химическая технология, химия полимеров

В мире химии

Другие новости

4 июля 2016 Катализатор обращает воду в фенолы

Хисао Йошида (Hisao Yoshida) с коллегами из Университета Нагои разработали фотокатализатор, который активирует воду для селективного окисления замещенных ароматических колец. В присутствии фотокатализатора ароматические кольца реагируют с водой с образованием...


4 января 2016 В космосе есть газопылевые облака с повышенной кислотностью

Голландский астроном Флорис ван дер Так (Floris van der Tak) впервые обнаружил вне нашей галактики газопылевые облака, содержащие значительное количество ионов гидроксония (H3O+). Астрономы полагают, что кислый характер газопылевых облаков...


22 июня 2013 Новая концепция синтеза – долой защитные группы!

Фил Баран (Phil Baran) из Института Скриппса (Калифорния) предлагает новую стратегическую концепцию органического синтеза, главной чертой которой является отказ от использования защитных групп. По мнению Барана его подход позволит получать...