我的 #鑽頭 不只可以突破天際,還能貫穿「#超級細菌」!這可是物理界的大事!

#話都給我講就好系列-139-20200106

我的 #鑽頭 不只可以突破天際,還能貫穿「#超級細菌」!這可是物理界的大事!

巨大怪獸來襲!超級機器人緊急出動!迎擊!怪獸皮太硬打不穿怎麼辦?當然是拿出大!鑽!子!一下就搞定了。

好吧,「怪獸入侵地球」的戲碼,只有在電視電影漫畫中出現,真實世界是還沒有,不過人類所遭受的類似的威脅可一點也不比這個小,那就是「病菌入侵人體」。在1928年第一個 #抗生素 盤尼西林發明後,人類掌握了對抗細菌感染的利器,讓因傳染病死亡的人數大幅下降,但是也揭開了怪獸(細菌)與超級英雄(抗生素)之間漫長的 #軍備競賽。病菌藉由DNA突變而產生 #抗藥性,人類又研發下一代的抗生素來對抗具有抗藥性的病菌…

這場軍備競賽還在進行中,細菌越來越厲害,抗生素種類也越來越多。近年來公共衛生專家已經體認到「人不一定能勝天」,細菌靠演化與增殖自動產生抗藥性,但是新抗生素的研發可是要投入不少人力與金錢的。像是「萬古黴素」(Vancomycin,聽名字就覺得很威)通常被稱為「人類的最後一道防線」,用來治療「所有抗生素都無效的嚴重感染」,但是最近也越來越多抗萬古黴素病菌出現,「究極抗生素」的光環也逐漸消退中。

現在已經有許多可以抵抗多種抗生素的「超級細菌」演化出來,美國萊斯大學的James Tour教授指出:「到了2050年,恐怕會有一千萬人會因為感染超級細菌而死,超越癌症成為人類第一死因。」也因為如此,Tour教授也投入了對抗細菌的戰爭中,他的武器就是「分子鑽」(molecular drill)!

細菌跟怪獸一樣,皮太硬就很難打爆,有一種抗藥性的機制是,細菌的細胞膜上面綁了一堆醣分子與蛋白質,讓藥物無法穿透細胞膜進入細胞內部,藥物因此無用武之地。Tour教授的團隊開發的分子鑽頭,以光激發後可以每秒三百萬次的超高速旋轉,一舉貫穿細菌的外殼,將藥物送進病菌內部,將之殲滅,豪邁爽快!不輸給超級機器人的大鑽子!

這個研究,發表於2019年12月9日的「ACS Nano」(美國化學學會奈米期刊)。

什麼?跟物理無關?細菌抵擋了抗生素的化學作用,但是靠著鑽頭的物理力量,就可以碾壓過去,怎麼會跟物理無關?超有關的好不好!

ScienceDaily報導:https://www.sciencedaily.com/releas…/2019/…/191212142721.htm

ACS Nano論文:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b07836

#超中二物理系主任雜記
#等我征服世界就把轉動動力學列為全人類必修
#生命宇宙與萬事萬物什麼都馬跟物理有關
#話都給我講就好其之139

圖一:紅蓮螺巖大鑽子!!!如果你成為銅牆鐵壁擋在我面前的話,我會在你身上開個窟窿貫穿你!這就是我的鑽頭!!!(來源:GAINAX)

圖二:GunBuster大鑽子!!!妳們兩人分開來只是「火」,合起來就變成「炎」,變成了「炎」的GunBuster,是無敵的!!!(來源:GAINAX)

圖三:GetterRobo大鑽子!!!我就是接下來要讓你看到地獄的男人!!!(來源:Dynamic Pro)

圖四:「工作細胞」也該趕快配備大鑽子了!咦,這個白血球長得不太一樣?她來自於「工作細胞BLACK」(來源:原田重光、初嘉屋醫生/講談社)

圖五:能打穿細菌硬殼的分子鑽頭。(a) MNM(molecular nanomachine)基本構造:Stator是固定的轉動軸心,Rotor部分以光激發後會繞著Stator高速旋轉。(b)~(d) 本研究設計之MNM初號機、貳號機與叁號機。(來源:ACS Nano)

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