09-10-2024
Biologia przystosowała człowieka do przeżywania sytuacji stresowych
Doświadczenie powodzi wiąże się z ogromnym stresem.
|
Zamknij X
|
Bakteriofagi - wirusy atakujące bakterie - bywają wybredne. To, czy
przejdą do ataku, zależy od tego, z jaką bakterią się zetkną. Fakt ten
można wykorzystać do rozpoznawania konkretnych gatunków bakterii.
Naukowcy z Warszawy odkryli, jak zwiększyć wydajność biosensorów z warstwami bakteriofagów.W przyszłości skutecznym sposobem na wykrycie bakterii określonego gatunku może być bioczujnik z warstwą bakteriofagów. Czułość obecnych sensorów z bakteriofagami, czyli wirusami atakującymi bakterie, jest jednak daleka od ideału. Na łamach czasopisma „Sensors and Actuators B: Chemical” naukowcy z Instytutu Chemii Fizycznej PAN (IChF PAN) w Warszawie zaprezentowali metodę tworzenia warstw bakteriofagów, która znacząco podnosi wydajność detekcji. O badaniach poinformował Instytut w przesłanym PAP komunikacie.
Osiągnięcie, finansowane z grantów SONATA i MAESTRO Narodowego Centrum Nauki, otwiera drogę do produkcji tanich biosensorów, zdolnych szybko i pewnie wykrywać konkretne gatunki bakterii.
Zbyt późne wykrycie i identyfikacja bakterii były - i, niestety, wciąż są – przyczynami niejednej tragedii. Brak pewnych i szybkich testów medycznych powoduje, że nawet dziś lekarze dopiero po kilkudziesięciu godzinach dowiadują się, jaki gatunek sieje spustoszenie w organizmie hospitalizowanego pacjenta. W rezultacie zamiast podać na wczesnym etapie choroby optymalny antybiotyk, muszą zgadywać. I nierzadko pudłują, z fatalnym dla chorego skutkiem.
„Zakażenia szpitalne, na które w samych Stanach Zjednoczonych umiera każdego roku 100 tys. osób, to tylko część problemów wynikających z braku dobrych metod wykrywania niepożądanych bakterii. Nie mniej istotne są zakażenia przemysłowe. Nikt przecież nie ma ochoty sprzedawać – ani tym bardziej kupować – na przykład soczku marchwiowego z dodatkiem niebezpiecznych bakterii powodujących dur brzuszny czy posocznicę. Takie przypadki jednak wciąż się zdarzają” - mówi dr Jan Paczesny z IChF PAN.
Od pewnego czasu podejmuje się próby budowy czujników wykrywających bakterie, w których kluczową rolę odgrywają bakteriofagi. Pojedynczy bakteriofag, długości około 200 nanometrów, składa się z główki (kapsydu) zawierającej DNA lub RNA, oraz ogonka, przez którą materiał genetyczny jest wstrzykiwany do wnętrza bakterii. Ujście ogonka jest otoczone włókienkami - receptorami. Wykrywają one obecność bakterii i rozpoznają ich gatunek. Bakteriofag nie może bowiem ryzykować: jego materiał genetyczny musi trafić do wnętrza tylko tych bakterii, które dysponują odpowiednio dopasowaną maszynerią genetyczną. Gdyby bakteriofag się pomylił i wstrzelił swój kod genetyczny do niewłaściwej bakterii, nie mógłby zostać powielony.
Specyficzna budowa bakteriofagów powoduje, że po osadzeniu na powierzchni są ułożone losowo. Większość z nich nie dość skutecznie rozpoznaje receptorami bakterie. W rezultacie tylko nieliczne bakteriofagi w warstwie detekcyjnej obecnych biosensorów mogły pełnić swoją rolę. Fakt ten znacznie redukował czułość urządzeń.
„Główki bakteriofagów są naładowane elektrycznie ujemnie, podczas gdy włókienka penetrujące otoczenie – dodatnio. Bakteriofag jest więc tworem spolaryzowanym elektrycznie. To podsunęło nam pomysł >>zdyscyplinowania<< bakteriofagów za pomocą pola elektrycznego” - mówi doktorantka Kinga Matuła z IChF PAN. Pewnym utrudnieniem było to, że bakteriofagi lubią roztwory o dużym zasoleniu.
W trakcie eksperymentów warszawscy naukowcy, kierowani przez prof. Roberta Hołysta, używali odpowiednio dobranego stałego pola elektrycznego. Bakteriofagi osadzano na starannie skonstruowanym podłożu szklanym, pokrytym najpierw tytanem, a następnie złotem. Tytan pełnił rolę kleju wiążącego złoto ze szkłem, podczas gdy samo złoto było główną „przynętą”, z którą wiązały się bakteriofagi. Niestety, nie tylko bakteriofagi lubią złoto, bakterie również. Aby zapobiec wiązaniu się przypadkowych bakterii z warstwą złota, puste miejsca między osadzonymi bakteriofagami pokrywano neutralnym białkiem (kazeiną).
Do budowy nowej warstwy detekcyjnej użyto w IChF PAN bakteriofagów T4, atakujących bakterie Escherichia coli. Bakteriofagi do badań przygotował zespół prof. UG dr hab. Marcina Łosia z Wydziału Biologii Uniwersytetu Gdańskiego.
„Praktycznie wszystkie bakteriofagi w naszych warstwach detekcyjnych stoją na powierzchni podłoża, mogą więc swobodnie rozkładać swoje receptory. Sytuacja przypomina nieco widoki z koncertów rockowych, gdzie fani często całą grupą unoszą ręce wysoko nad głowy i radośnie falują nimi na wszystkie strony. Mamy wrażenie, że nasze fagi mogą być nawet bardziej >>szczęśliwe<<, bo staramy się ich nadmiernie nie zagęszczać. Receptory sąsiadów nie powinny przecież sobie przeszkadzać” - mówi z uśmiechem prof. Hołyst.
Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl
Doświadczenie powodzi wiąże się z ogromnym stresem.
Odkrycie może pomóc w opracowaniu nowych metod.
Ta metoda daje nadzieję na zmianę sposobu, w jaki zarządzamy chorobami.
A Polak ma publikację w “Nature”, bo… grał w grę.
Wyniki badań nad nią - przełomowe dla ludzkości.
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.
Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).
Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.
Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:
dopasować treści stron i ich tematykę, w tym tematykę ukazujących się tam materiałów do Twoich zainteresowań,
dokonywać pomiarów, które pozwalają nam udoskonalać nasze usługi i sprawić, że będą maksymalnie odpowiadać Twoim potrzebom,
pokazywać Ci reklamy dopasowane do Twoich potrzeb i zainteresowań.
Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.
Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.
Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.
Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
Recenzje