科学家开发出一种芯片上的纳米“光镊”

瑞士和法国科学家携手，开发出一种芯片上的纳米“光镊”，能以最小光功率捕获、操纵和识别单个噬菌体，有望加速甚至改变基于噬菌体的疗法，治疗具有抗生素耐药性的细菌感染。相关研究论文发表于最新一期《Small》杂志。

抗生素耐药性对人类健康的威胁与日俱增，科学家正在不断寻找治疗耐药菌感染的新方法，噬菌体成为“救星”之一。噬菌体是一种捕食细菌的病毒。但利用噬菌体对抗细菌感染的相关疗法面临一大挑战，即为特定感染找到合适的噬菌体就像大海捞针。目前的方法不仅涉及繁琐的培养程序，而且分析也极其耗费时间。

瑞士洛桑联邦理工学院、法国格勒诺布尔核能研究中心和洛桑大学医院的科学家，开发出一种芯片上的纳米“光镊”，其能用最小的光功率捕获和操纵单个细菌及病毒粒子，并实时获取被捕获微生物的信息。

嵌入芯片的纳米“光镊”捕获噬菌体（示意图）

这种纳米“光镊”利用高度聚焦的激光束，捕获和操纵病毒粒子等微观物体。光会产生梯度力，将粒子吸引到高强度的焦点，有效地将其固定在适当位置，而无需物理接触。1986年，物理学家亚瑟·阿什金首次发明了“光镊”，并因此获得2018年诺贝尔物理学奖。

研究团队指出，最新方法的不同之处在于，纳米“光镊”能读取每个粒子在光中的独特变化，以此区分不同类型的噬菌体，而无需使用任何化学标签或表面生物受体。这种方法可显著加快治疗性噬菌体的选择，从而更快实现基于噬菌体的治疗。

最新研究还具有超越噬菌体疗法的意义。能够实时操纵和研究单个病毒粒子，为科学家提供了快速测试和实验的强大工具，有助于更深入了解病毒与宿主的相互作用，更好地应对细菌感染。