蜻蜓的翅膀是如何杀死细菌的？

特殊的杀菌表面已经成为抗菌领域研究和开发的焦点，并且构造这些杀菌表面的方法差异很大。

一些研究人员将分离细菌传播的分子浸入光滑表面。一些研究人员已经证明银纳米涂层可以杀死细菌。然而，另一组研究人员制作了一个表面层(纳米柱)，类似于黑色碳化硅的小“钉床”，可以自然分解细菌。

在上面的例子中，后者被分为一大类，称为纳米结构表面层(NTS)。这层表面非常有趣，因为它也存在于自然界中——蜻蜓翅膀的结构与黑色碳化硅的纳米结构惊人地相似！

同样，蜻蜓翅膀可以杀死细菌。

人们普遍认为“甲床”的表面通过刺穿细菌的细胞壁来杀死细菌。然而，来自澳大利亚和Zznja的一组研究人员通过大量使用完全不同的显微技术，阐明了一种完全不同的灭菌机制可能在起作用。

证明舆论错误的第一条线索来自观察——蜻蜓翅膀上纳米柱的高度并不完全一致，如下图所示:

这与人造“甲床”表面的理论相矛盾，因为人造“甲床”倾向于产生相同高度的纳米柱。

类似的测试进一步表明细菌膜与纳米柱没有直接接触。

相反，细菌(在这种情况下为大肠杆菌)通过其自身分泌的结构分子(胞外聚合物)和“指状”外延物质粘附在纳米柱上。如下图所示:

一旦细菌附着在表面，它们就会受到一种粘附力。这种粘附力会使细菌膜变形。然而，仅靠粘附不能消灭细菌。

事实上，这些细菌是在电影中的反派非常喜欢的一个把戏中死亡的——他们被一个灾难性的陷阱抓住了。如果它们不动，它们可能会侥幸存活。

然而，只要它们移动，剪切力就会穿过粘附力，撕裂细胞膜。这导致细胞内容物的致命泄漏；如果没有细胞内容物，细胞会像气球一样收缩并泄漏，如下图所示:

只有在细菌死亡后，纳米棒才会刺穿它。

作者将纳米柱细胞死亡的旧模型与新模型进行了比较，并用图表进行了总结:

图片顶部描绘了旧模型，显示纳米柱直接穿透细菌细胞。作者认为这种理解应该被图片底部的新模型所取代。

当然，这项研究有一定的局限性。首先，它的研究对象是大肠杆菌，一种具有双细胞膜的革兰氏阴性细菌。

其次，他们应该使用产生较少胞外聚合物质的细菌进行重复研究，以测试纳米柱在这种情况下是否也能产生致命效果。

最后，他们应该确认带有轮廓纳米棒的人造纳米结构表面是通过旧模型还是通过他们新提出的机制杀死细菌。

如果科学家能够理解大自然的神秘工作，他们总能从中受益。同时，这也解释了为什么蜻蜓的翅膀总是那么干净。

蝌蚪工作人员从科学警报，翻译李，转载必须授权