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病原菌研究帮助设计医疗和军用机器人

发布时间:2011年08月04日 10:36 | 进入复兴论坛 | 来源:科技日报


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  本报讯(记者常丽君)据美国物理学家组织网8月3日(北京时间)报道,美国田纳西州大学工程人员最近在研究一种名为贾第虫的病原菌。新研究有望帮助人们抵抗该病菌感染,减少医疗创伤,也有助于研发仿生机器人,带来智能化军用装备。

  贾第虫是人体肠道感染的常见寄生虫之一,寄生人体小肠、胆囊(主要在十二指肠),可引起腹痛、腹泻和消化不良等症状,是一种最常见的胃肠道疾病感染病菌。250多年来,科学家一直在研究微生物是怎样吸附到各种物体表面的。田纳西州大学力学、航空与生物医学工程副教授张明君(音译)领导的研究小组在解决这一难题方面取得了重要进展。

  该研究小组发现,游泳能力和贾第虫侵染人体的能力密切相关。“贾第虫好像是世界上最擅长游泳的微生物之一,其游泳的速度、控制技能和能量利用效率都非常高。它们是仿生机械研究的创新灵感之源。”张明君解释说,“贾第虫有4对鞭毛,每对鞭毛只有8到12微米长,直径仅几百个纳米宽,而且每种都有不同的功能。”

  大部分寄生虫都有它们专门的寄主,人们在游泳时容易感染多种细菌。该研究小组想找出一种封锁细菌吸附并进入人体肠道内的方法,以帮助人们抵抗病原体或其他类似微生物的吸附感染,带来一种预防疾病的新方法。

  这一研究还能用于纳米医疗领域,有助于开发一种仿生式微型游泳机器人,用于定向药物递送、微创手术等。比如,让微型机器人通过特定人体路径到达肾脏粉碎结石,或通过注射把药物送到特定位置,减少侵入式外科手术过程中所造成的创伤。

  接下来,研究人员还将仿照贾第虫的内部生理机制开发出一种节能型的动力系统,可用作水下交通工具,比如设计能在水下更快、更灵活转向的潜水工具。研究贾第虫独特的吸附与侵染人体的过程,也有助于开发一种更精确迅速的表面吸附类机器。

  总编辑圈点

  小贾第虫几可与腹痛、腹泻类尴尬折磨画个等号,其存在之广,已到了人类“凡做过调查的地方均有贾第虫病流行”的程度。它们或许只有那一点可取之处――超适合水中游动及存活的外形结构――资料显示在一定浓度的氯化消毒水中它们都能游上个两三天。但仅凭于此,它已为未来纳米级递药机器人及军事水下行动机器人的发展,带来了不可思议的灵感。面对这群寄生虫,不由觉得自己的想象力都单薄得可怜。(科技日报)