摻有糖的試紙條殺死飲用水中的大腸杆菌

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  不誇張地說,摻有糖的試紙條可能是迄今為止殺死汙水中大腸杆菌的最甜溶液。

  加拿大約克大學研究員Sushanta

Mitra教授說,這種“DipTreat”發現將是開發新一代廉價的給加拿大和全世界帶來人類健康益處的便攜式水處理設備的關鍵。

  DipTreat是由來自約克大學拉森德工程學院微米級與納米級運輸實驗室的Mitra團隊的最新發明。該團隊之前已發現利用一款Mobile Water

Kit設備檢測汙水中大腸杆菌的新方法。

  Mitra說,“如今,利用DipTreat,我們了解到它將需要不到兩個小時的時間來尋找、捕獲和殺死水中的大腸杆菌。

  我們能夠通過將這種特殊的試紙條DipTreat浸入汙水樣品中高效地清除將近90%的細菌。”

  盡管利用多孔的試紙條捕獲這些細菌細胞,但是為了殺死它們,Mitra團隊使用一種從辣木---經常被稱為鼓槌樹或油辣木---中提取出的抗菌劑。

  因此,用於水處理的DipTreat溶液僅使用自然獲得的抗菌劑和糖,因而對環境和健康的影響最小化。

  當前,常用的水處理系統使用銀納米顆粒和粘土,它們對人類健康的長期影響還未得到充分理解。迄今為止,DipTreat能夠有效地處理少量水。

  比如,正在長途旅行的人能夠收集一杯水,然而在喝它之前浸入試紙條DipTreat對它進行純化。研究人員認為這項發明可能產生更大的影響。

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  在解釋它可能對加拿大和全球健康的影響時,Mitra說道,“我們期待這種新的尋找、捕獲和殺死大腸杆菌的方法將完美地清除水中的這些有害細菌。”

  因認識到水純化技術的全球重要性,聯合國兒童基金會(UNICEF)邀請Mitra於2016年11月22日在丹麥哥本哈根舉行的一項利益相關者會議上呈現他的團隊取得的這項研究發現。

  相關研究結果近期發表在Environmental Science Water Research &

Technology期刊上,論文標題為“Fishing, trapping and killing of Escherichia coli (E. coli)

in potable water”。

  當利用化療和放療治療癌症時,對劑量的選擇必須在攻擊癌細胞和保留健康的細胞之間采取一種折衷的方法。比如,對身體進行強化的放療能夠導致腸道上皮細胞遭受損傷,從而導致慢性胃腸道問題。

  不過也有一些腸道細胞能夠經受得住化療和放療。在一項新的研究中,來自美國賓夕法尼亞大學等機構的研究人員揭示出這些細胞如何不會遭受損傷,並且作為一種抵抗損傷的儲備池而可能用於再生腸道上皮。他們發現這些“儲備”腸道干細胞受到保護的原因在於它們處於一種休眠狀態,但是能夠被Musashi蛋白家族中的RNA結合蛋白激活,走出休眠狀態而進入細胞周期。

  令人關注的是,早期的研究已發現Musashi蛋白在促進結腸癌中發揮作用,而且通過基因手段抑製它們能夠阻止小鼠患上結腸癌。

  去年,賓夕法尼亞大學獸醫學院生物醫學科學系助理教授Chris J.

Lengner團隊證實Musashi蛋白MSI1和MSI2是結腸癌的重要促進物。它們存在功能冗餘,結合到能夠有助促進癌症快速生長的基因的RNA轉錄本上。

  Lengner團隊已發現當在小鼠體內剔除MSI1和MSI2時,這些小鼠似乎是健康的,而且它們不會患上結腸癌。在表面上,這使得Musashi蛋白成為令人關注的癌症治療靶標。

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  在這項新的研究中,研究人員對蛋白MSI1和MSI2在小鼠如何發生功能進行更加深入的研究。他們再次以MSI1和MSI2基因被剔除的小鼠為研究對象,詳細地研究了這種剔除對腸道的影響,特別是對腸道中高度增殖性的被稱作隱窩基底柱狀細胞(crypt

base columnar cells, CBCs)的干細胞的影響。與之前的研究相類似的是,他們發現沒有明顯的影響,而且對CBCs的增殖能力也沒有影響。

  研究人員之前已猜測這兩種Musashi蛋白通過一種再生受損組織所必需的分子通路促進結腸癌產生。為了確定MSI1和MSI2是否可能參與這種再生能力,他們研究了缺乏MSI1和MSI2的且已遭受放射損傷的小鼠的腸道,結果發現相比於具有完整的MSI1和MSI2基因的那些小鼠,它們的腸道再生能力嚴重遭受破壞。

  越來越多的研究提示著腸道儲備干細胞---僅占腸道上皮細胞總數的1%---是抵抗化療和抵抗放療的,因而很大程度上促進癌症治療後的腸道組織再生。

  確實,當研究人員僅在這種細胞類型中敲除Musashi基因隨後讓小鼠遭受放療時,他們同樣地觀察到當他們在所有的腸道上皮細胞中敲除這些基因時觀察到的影響:非常差的腸道上皮組織再生。

  進一步的實驗表明Musashi基因是腸道儲備干細胞增殖所必需的,而且這種細胞群體基本上處於休眠狀態,或者靜止狀態,此外,MSI基因是這些細胞從靜止狀態進入細胞周期以便自我生長和複製所必需的。

  論文第一作者Maryam

Yousefi說,“當我們在活躍地進入細胞周期的干細胞中剔除這兩個基因時,沒有可觀察到的效應。然而,當我們剔除這些儲備干細胞區室中的這些基因時,我們觀察到這些細胞不能夠退出靜止狀態和進入細胞周期,而且它們也不能夠在基本條件下產生子細胞。在遭受損傷時,它們也不能夠再生腸道上皮。”

  在最終證實這兩種MSI蛋白和儲備干細胞在腸道受損後的再生中發揮重要作用的實驗中,研究人員給這些儲備干細胞加入一波MSI蛋白,促進它們進入細胞周期,然後進行放射處理。因為MSI誘導曾經一度休眠的儲備干細胞再次生長,它們對放射比較敏感,而且正如期待中的那樣,這些小鼠的腸道上皮受到極大地破壞。

  逆轉這種方法,促進更多的儲備干細胞保持靜止狀態,可能是一種讓腸道組織在放療期間不會遭受損傷。

  自從微生物學誕生以來,研究人員著重關注讓我們、我們馴養的家畜和種植的植物患病的病原體。

  鑒於症狀的產生是了解特定病毒是否在幾年前就已存在的唯一方法,因此大多數得到很好研究的病毒是那些導致疾病的病毒。

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  但是很多病毒長期地感染人類,不會導致疾病,但是可能會導致年齡非常小的、年齡非常大的或者存在免疫抑製的人患病。

  近年來,基因組科學取得的巨大進步允許研究人員檢測存在於人體內和表面上的病毒---一起被稱作人類病毒組(human

virome)。近期對人樣品開展的基因組研究已揭示出幾十種之前並不被認識的病毒存在於我們的腸道、肺部、皮膚和血液中。

  這新鑒定出的病毒中的一些可能導致神秘的無法解釋的疾病,但是也可能的是,在大多數時間里,這些病毒中的一些在大多數人體內是無害的。

  了解這些新發現的病毒如何影響人類將允許我們確定它們的感染是否可被預防、治療、忽略,或者甚至促進。

  病毒譜

  如今,研究人員能夠利用宏基因組分析鑒定出存在於自然界中的病毒。

  這是通過將來自臨床樣品的下一代測序獲得的遺傳信息與所有已知的病毒的基因組進行比較而實現的。這些病毒感染所有生命分支(從人類到植物和細菌)的病毒。

  當一種樣品含有一種之前已被鑒定出的病毒,它的基因序列能夠與美國國家生物技術信息中心(NCBI)和ENA( European Nucleotide

Archive)數據庫等公共數據庫中的病毒序列存在80%以上的相似性。這種相似性很容易通過計算方法加以鑒定出。

  更加挑戰性的是新的病毒,它們的DNA或RNA基因組並沒有與任何已知的病毒存在較大的匹配性。在這些情形下,研究人員能夠在電腦中將病毒基因翻譯為蛋白,通過計算方法尋找存在同源關係的病毒蛋白序列。

  由於遺傳密碼的冗餘性和需要維持基礎的蛋白結構和活性位點,所以蛋白序列要比它們的基因以一種更加緩慢的速度進行進化,因而在更長的進化時間里才是可識別出的。

  利用這種新的快速描述病毒基因組的能力,數據采集正在超過我們對病毒在健康和疾病中的作用的理解。

  幾年前,已知僅有兩種多瘤病毒感染人類。利用宏基因組方法,研究人員已鑒定出13種已知的多瘤病毒毒株,而且將它們中的一些與免疫抑製移植患者和艾滋病患者的神經或腎髒損傷和皮膚癌等疾病相關聯[1]。

  大多數的這些多瘤病毒種感染很多人(在兒童時期),隨後在人體內保持靜止狀態,當人體免疫系統受到削弱時會給他們造成嚴重破壞。

  這種機會致病性是在人類中發現的病毒科的典型特征。比如,一些人乳頭瘤病毒(HPV)是大多數健康的成年人皮膚表面上發現的,而且未獲得人們的注意[2],然而一些特異性的HPV類型能夠誘導宮頸癌或肛門癌(如今可通過早期疫苗接種加以預防)。

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