銀離子如何殺死細菌

銀的抗菌特性已經(jīng)存在了幾個世紀。盡管銀是如何殺死細菌的仍是一個謎，但阿肯色大學的研究人員通過從分子水平觀察活細菌中蛋白質(zhì)的動力學，朝著更好地理解這一過程邁出了一步。

傳統(tǒng)上，銀的抗菌效果是通過生物測定來測量的，生物測定將物質(zhì)對受試生物的影響與標準的未處理制劑進行比較。發(fā)表在《應用與環(huán)境微生物學》雜志上的研究報告的作者、物理學助理教授王勇說，雖然這些方法有效，但通常只能及時產(chǎn)生快照。

相反，王和他的同事利用一種叫做單粒子跟蹤光敏定位顯微鏡的先進成像技術(shù)，對大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)的特定蛋白質(zhì)進行了一段時間的觀察和跟蹤。研究人員驚訝地發(fā)現(xiàn)，銀離子實際上加速了蛋白質(zhì)的動力學，與他們認為會發(fā)生的情況相反?！氨娝苤?，銀離子可以抑制和殺滅細菌；因此，我們預計細菌中的所有物質(zhì)經(jīng)過銀處理后都會變慢。然而，令人驚訝的是，我們發(fā)現(xiàn)這種蛋白質(zhì)的動力學變得更快了。”

研究人員觀察到，銀離子導致細菌中成對的DNA鏈分離，削弱了蛋白質(zhì)與DNA的結(jié)合力。王說：“那么我們就可以理解銀引起的蛋白質(zhì)更快的動力學?！薄爱?shù)鞍踪|(zhì)與DNA結(jié)合時，它會隨著DNA緩慢移動，而DNA是細菌中的一個巨大分子。相反，用銀處理時，蛋白質(zhì)會從DNA上脫落并自行移動，因此移動速度更快。”

銀離子引起的DNA分離的觀察來自王和他的同事對彎曲DNA的早期工作。他們的方法(現(xiàn)在正在申請專利)是通過彎曲DNA鏈來施加張力，這樣它們就可以更容易地與其他化學物質(zhì)(包括銀離子)相互作用。

王說，這項由美國國家科學基金會資助的研究證實了研究活細菌中單個蛋白質(zhì)動力學的想法。這種方法可以幫助研究人員了解細菌對銀納米粒子的實時反應，而這種方法旨在解決這個問題。對常用抗生素耐藥的所謂“超級細菌”。

王說，“我們最終要做的是利用從這個項目中獲得的新知識，基于銀納米粒子制造更好的抗生素。”

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