远红色荧光丝可以杀死有害细菌作为生物医学和环境疗法

由于远红色荧光蛋白研究人员转向其基因组成，一种丝绸杂交材料在被绿光照射时攻击细菌。

全天然材料比传统的光催化或光活化更安全，可以杀死有害的病原体，如细菌，这些病原体使用潜在的生物危害半导体，需要致癌的紫外线才能激活。由普渡大学和韩国国家农业研究所设计的丝绸替代品将使用等离子体光催化剂样生物材料和可见光，这也有助于伤口愈合和环境修复，包括空气和水净化。他们的研究结果于3月12日早期发表在Advanced Science上。

“丝绸是一种古老而着名的生物材料，”普渡大学生物医学工程副教授Young Kim说。“它与人体没有任何问题。绿光的好处在于它没有害处 - 颜色对应于太阳光谱中最强的强度。”

为了结合丝绸和绿光的优势，研究人员将“远红色荧光蛋白”mKate2的基因插入到丝绸宿主中。在所产生的混合物上照射绿灯产生活性氧(ROS)，其是用于分解有机污染物并攻击病原体的膜和DNA的有效自由基。

当荧光丝上的大肠杆菌被弱绿光照射60分钟时，细菌的存活率降至45%。

研究人员发现混合物可以加工成溶液，薄膜，绷带和织物。普渡大学生物医学工程学院的访问学者Jung Woo Leem说：“我们基本上已经在丝绸中添加荧光，以便利用可见光进行消毒或去污。”

Kim的团队认为，与其他等离子体光催化剂相比，绿光活化红色荧光丝可以更有效和可扩展，其中从半导体材料杂化的金属纳米颗粒也使用可见光，但仍然可能造成负面的环境后果。

“丝光催化剂比等离子体光催化剂生产更容易，更安全，因为蚕而不是工业设施，可以提供产生ROS的物质。这是一种全新的纳米材料绿色制造，”Kim说。

由于环境白光还包括绿光，研究人员预计，只要绿灯控制ROS的产生，丝混合材料通常应具有足够强的光源来产生ROS。

Kim的团队计划利用丝绸与人体内外的生物相容性。“我们正在考虑一些可植入和注射的伤口愈合材料，这些材料随着时间的推移会溶解在体内。然后我们就不需要做额外的手术来取出它，”Kim说。

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