协同单点氧和紫外线照射,通过过氧硫酸盐/催化膜-紫外线系统有效地消除细胞内ARG
Xuan Hou1, Yunxin Zhang1, Min Wang2
1Shandong Key Laboratory of Water Pollution Control and Resource Reuse, School of Environmental Science and Engineering, Shandong University, Qingdao 266200, PR China.
Journal of hazardous materials
|November 3, 2024
概括
这项研究介绍了一种新型的紫外线消毒系统,可以在几分钟内消除细胞内抗生素耐药性基因 (ARG). 先进的氧化过程在释放之前针对ARG,打击抗生素耐药性.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 微生物学 微生物学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 抗生素耐药性基因 (ARG) 的扩散是一个重大的全球健康威胁.
- 有效地去除ARG,特别是细胞内ARG (iARG),对于减轻抗生素耐药性至关重要.
- 目前的消毒方法可能无法有效地针对微生物细胞内的iARG.
研究的目的:
- 设计和评估一种新的PMS/CM-UV系统,以有效消除细胞内ARGs.
- 阐明系统消除iARG的机制,重点关注反应性氧物种和紫外线照射的作用.
- 为先进的氧化消毒技术提供战略,以消除ARG为目标.
主要方法:
- 开发一个Co3O4修改的碳纳米管催化膜与LED-UV灯相结合 (PMS/CM-UV系统).
- 研究细胞生理功能和对大肠杆菌MG1655-SD的转录基因分析.
- 评估单点氧 (1O2) 生产和细胞内ROS度.
- 与细胞膜完整性,SOS反应,氧化应激和DNA修复有关的基因表达的分析.
主要成果:
- PMS/CM-UV系统有效地消除了iARG,具有短的液压保留时间 (分钟) 和标准紫外线强度.
- 反应性氧物种 (ROS) 和紫外线辐射损害了大肠杆菌细胞膜的完整性,增加了细胞内1O2.
- 协同的1O2和紫外线辐射导致了参与细胞反应和DNA修复 (feoB, btuE, ftsK, uvrB, uvrA) 的基因的下调.
- 在iARG潜在释放之前发生了细胞内氧化损伤.
结论:
- 设计的PMS/CM-UV系统在通过细胞内氧化损伤消除iARG方面表现出高效率.
- 这项研究揭示了涉及ROS和UV诱导的细胞膜损伤的机制,增强了细胞内1O2的有效性.
- 这项技术为先进的氧化消毒提供了一个有希望的战略,以打击抗生素耐药性的传播.
更多相关视频
05:57The Synergistic Effect of Visible Light and Gentamycin on Pseudomona aeruginosa Microorganisms
Published on: July 2, 2013
13.4K
10:05Stimulation of Stem Cell Niches and Tissue Regeneration in Mouse Skin by Switchable Protoporphyrin IX-Dependent Photogeneration of Reactive Oxygen Species In Situ
Published on: May 8, 2020
1.9K
