莱斯大学的“诱捕”系统清除了剩余的超级细菌抗药性基因

抗生素抗性细菌（或超级细菌）本身就很难被杀灭，但是即使消灭了它们，它们也可能留下抗药性基因供其他细菌使用。现在，莱斯大学的研究人员开发了新的纳米片，可以在废水处理厂中“捕获和破坏”这些残留的基因。

细菌不仅在进行细胞分裂时会将重要的基因向下一代传递，而且还有另一种狡猾的方法可以帮助细菌快速进化。它们实际上可以通过称为水平基因转移的过程，将基因与周围的其他细菌混合并匹配。这使得诸如耐药性的能力可以更快地在菌群中传播。这也使得更难完全消除这些能力。即使清除了一个超级细菌菌落，它们也可能留下含有抗生素抗性基因（ARG）的质粒，该质粒可被该地区未来的细菌种群所吸收。

研究人员关注的主要场所之一是废水处理厂，在这些厂中，常见的清洁方法可以杀死细菌，但不能杀死ARG。研究人员将重点放在中国天津的一家废水处理厂上，在那里发现了一个名为NDM1的特定基因正在传播。

“不幸的是，一些超级细菌抵抗氯化作用，并且死亡的抗性细菌释放出细胞外ARG，这些ARG在接收环境中被粘土稳定并转化为原生细菌，成为抵抗组储层，”该研究的首席研究员Pedro Alvarez说。“这强调了技术创新的需要，以防止细胞外ARG的释放。”

作为回应，莱斯大学研究人员开发了一种技术来净化废水中潜在麻烦的环境DNA（eDNA）。诀窍是使用石墨氮化碳的纳米片，这些纳米片具有旨在仅捕获eDNA的分子印记。一旦这些基因被粘在纳米片的孔中，就可以用紫外线对其进行破坏。

为了使孔具有正确的形状，研究小组首先用甲基丙烯酸涂覆了纳米片的边缘，然后嵌入了鸟嘌呤-鸟嘌呤是DNA的四个主要碱基之一。接下来，研究小组用盐酸将鸟嘌呤洗净，在纳米片上留下了一个完美的鸟嘌呤分子形孔。这就是系统中的“陷阱”部分，因为这种特定形状将捕获eDNA。“陷阱”以紫外线形式出现。在测试中，研究小组表示，该过程在破坏ARG方面的效率是没有分子印迹的氮化碳纳米片的37倍。

研究人员表示，该技术仍有改进的空间，但是这项概念验证研究表明，该技术可以清除废水中的残留抗药性基因。

这项研究发表在《环境科学技术》杂志上。