Only Perception: 研究發現蟬翼構造能在接觸時殺死細菌（含影片）

2013-03-07

研究發現蟬翼構造能在接觸時殺死細菌（含影片）

Researchers find cicada wing structure able to kill bacteria on contact (w/ video)
http://phys.org/news/2013-03-cicada-wing-bacteria-contact-video.html

By Bob Yirka, March 6, 2013

(Phys.org) -- 一個由西班牙與澳洲研究者所組成的團隊，發現他們所宣稱的第一個已知生物材料（biomaterial）實體，那僅靠其物理表面結構，就能在細菌接觸時，將之殺死。在他們發表於 Biophysical Journal 的論文中，該團隊描述他們如何發現鳴蟬（clanger cicadas）在其翅膀上擁有奈米級大小的柱狀物（pillars），那能困住細菌，並將其細胞扯開，緩慢地殺死它。

在顯微鏡下，該團隊報告，鳴蟬的雙翼呈現出一幅對細菌充滿敵意的景像 -- 浩瀚的鈍型長釘（blunted spikes）陣列。當細菌落在長釘上，它們並不會如你所預期的那樣跳起來，相反的，它們會被黏住，且當它們的細胞外皮落到蟬翼表面的長釘之間時，會緩慢地被撕開。之所以有效，是因為至少有某些細菌擁有彈性的表皮（細胞膜）。

那類似一顆水球落在鈍型釘床上。釘子不夠尖銳所以無法刺穿水球的外皮，但隨著時間過去，當水球內部的水以其重量對長釘之間的外皮施壓時，會導致它伸展、最終撕裂，導致氣球漏水，或著在這個細菌落於蟬翼的例子中 -- 死亡。

為確保他們了解蟬翼以及落於其上的細菌實際上發生了什麼事，研究者在微波爐中微波某些細菌，導致其表皮的彈性出現不同程度的傷害。這些樣本直接被滴到蟬翼表面，看看會發生什麼事 -- 不意外地，那些彈性愈大者，會被撕裂，而那些「死硬派」則否。這是史上首度有人瞧見活著的生物體，僅利用其生物材料的形狀來擋開細菌。

像這樣的發現當然會激勵那些研究傳染性微生物體的人，甚至是每一個人，因為那將導致某些材料的開發，在我們身上產生相同的作用 -- 當然不是成為我們身體的某種延伸物。範圍可能是包括流理台、門把或扶手等等，在接觸時可殺死細菌／病毒，而不需要使用造成污染的生物製劑。

※ 相關報導：

＊相關影片：

http://www.youtube.com/watch?v=KSdMYX4gqp8

http://www.youtube.com/watch?v=eIwj_ThMf4Q

＊ Biophysical Model of Bacterial Cell Interactions with Nanopatterned Cicada Wing Surfaces
http://www.cell.com/biophysj/retrieve/pii/S0006349513000039

Sergey Pogodin, Jafar Hasan, Vladimir A. Baulin,
Hayden K. Webb, Vi Khanh Truong, The Hong Phong Nguyen,
Veselin Boshkovikj, Christopher J. Fluke,
Gregory S. Watson, Jolanta A. Watson II,
Russell J. Crawford and Elena P. Ivanova
Biophysical Journal, Volume 104, Issue 4, 835-840,
19 February 2013
doi: 10.1016/j.bpj.2012.12.046