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

2 апреля 2009 Световой контроль сворачивания крови

Исследователи из США разработали светочувствительную молекулу, способную к контролю свертываемости крови. Молекула, управляющая функционированием фермента, в недалеком будущем сможет использоваться в медицине для перекрывания кровотока к определенным участкам организма человека, например, опухолям.


11 ноября 2016 Соединения стронция для восстановления костной ткани

Французские исследователи утверждают, что производные стронция могут являться новыми перспективными материалами для замены костной ткани. Исследователи использовали методику золь-гель для получения кальциевой керамики, содержащей стронций. Руководитель группы, Жан-Мари Неделе (Jean-Marie...


4 октября 2008 Циклоприсоединение к гидразидам переходных металлов

Международная группа исследователей под руководством Филиппа Мунтфорда (Philip Mountford) из Оксфорда сообщают о первом примере синтеза продуктов циклоприсоединения к связи M=NNR2.