東大學者發(fā)現(xiàn)能殺菌的鮮花形狀病毒。前不久,，學術權威期刊《自然》評選并發(fā)布了19張“2024年度最佳科學圖片”,。東南大學田磊研究員的科研成果“噬菌體微米級仿生鮮花”入選,。這項研究揭示了噬菌體作為生物功能材料的潛力,，特別是其如何消滅細菌的過程,。

田磊表示,，入選年度科學照片是對他的巨大肯定,。這個發(fā)現(xiàn)最初是偶然的,，但讓科學界更加重視噬菌體材料的研究方向,。論文中報道的噬菌體微米級仿生鮮花點陣可以高效靶向檢測細菌，為細菌感染的治療和檢測開辟了新的可能性,。研究團隊建立了一種通用的,、高壓二氧化碳誘導的基底收縮方法，成功構建了由噬菌體構成的褶皺微球陣列,，形成了多尺度,、功能性、超多孔的三維生物網(wǎng)絡,。

在實驗過程中,，研究人員偶然發(fā)現(xiàn)經(jīng)過特殊脫水處理后的噬菌體微球會發(fā)生收縮，呈現(xiàn)出類似花朵的形態(tài),。這種現(xiàn)象是因為基底在高壓二氧化碳環(huán)境中發(fā)生收縮,，使基底上的噬菌體受力擠壓，形成類似鮮花的圖案,。這種形狀提供了極大的表面積,，使得檢測分子與被檢測細菌充分接觸，大大提高了檢測極限,。研究團隊據(jù)此設計出一種細菌檢測芯片,，檢測限提高了100倍，即使在更低濃度的液體中也能更精準地檢測到細菌,。

噬菌體是一種以細菌為“食物”的天然病毒,，廣泛存在于自然界中。它們是地球上數(shù)量最多的有機體,，比所有細菌和其他微生物的總和還要多,。噬菌體無法感染人類細胞,，因此是一種好的“病毒”。盡管噬菌體被發(fā)現(xiàn)的時間早于抗生素,，但由于抗生素良好的殺菌效果,，噬菌體在醫(yī)療領域的應用起初并未得到足夠重視。近年來,，由于細菌對抗生素的抵抗性越來越強,，噬菌體的應用逐漸受到重視。

在加拿大麥克馬斯特大學攻讀博士學位期間,，田磊與導師和同事開發(fā)了一種利用噬菌體對抗食源性疾病的方法,。他們用噬菌體做噴劑，為食品殺菌,。這種方法能在不殺死有益細菌的情況下清除有害細菌,，提高食品安全水平。實驗結果顯示,，在牛肉,、生菜等食品上，殺菌效率可達99.99%,，主要針對的是高致病性的細菌,，這些細菌對21種抗生素產(chǎn)生抗藥性。

田磊還在麥克馬斯特大學領導研究團隊研制出一種具有對抗細菌和凈化污水功能的噬菌體水凝膠,。這款水凝膠由噬菌體和從人體,、環(huán)境當中發(fā)現(xiàn)的病毒組成，當形成凝膠時,，能夠找到并對抗細菌和癌細胞,。此外，噬菌體在受損時具有自愈功能,，凝膠還可用于組織替換和修復,。2022年，田磊又帶隊開發(fā)了一種噬菌體微球殺菌劑,，含有這些微球的新型噴霧超級消毒劑可安全應用于食品和其他材料,，消滅大腸桿菌等有害病原體。

面對抗生素耐藥性的挑戰(zhàn),，噬菌體展現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢,。它具有殺菌特異性，只傷害目標細菌而不傷害有益細菌,。噬菌體會持續(xù)進行自我迭代,、自動篩選，從而適應細菌的突變。在歐美國家,，噬菌體已進入臨床實驗階段,，醫(yī)生在證明所有抗生素都不管用的情況下，可以選擇使用噬菌體治療,，目前已有大量成功治愈案例。隨著抗生素耐藥性愈發(fā)嚴峻,，噬菌體殺菌劑有望填補失效抗生素所留下的空白,，為人類健康與公共衛(wèi)生安全提供新的解決方案。

田磊出生于1992年,，本碩均畢業(yè)于東南大學生物醫(yī)學工程專業(yè),，2024年1月入職東南大學，成為正高級研究員和國家高層次人才,?；谑删w技術的醫(yī)工交叉研究，田磊已在多個權威學術期刊發(fā)表論文,，研究成果覆蓋細菌繁殖,、傳播和粘附的致病循環(huán)?；貒?，他加入東南大學生命健康高等研究院柴人杰教授團隊，組建隊伍聚焦噬菌體技術在耐藥細菌感染的臨床治療應用,。新的一年,，田磊將走上講臺，成為一名教師,，繼續(xù)通過自己的研究為人類生命健康作貢獻,。