纳米除草机以最小的光功率操纵噬菌体，这是噬菌体治疗的突破

EPFL的科学家开发了一种改变游戏规则的技术，该技术使用光来操纵和识别单个噬菌体，而不需要化学标签或生物受体，这可能会加速和彻底改变基于噬菌体的治疗方法，从而治疗抗生素耐药性细菌感染

随着抗生素耐药性对我们的健康构成巨大威胁，科学家们正在不断寻找治疗细菌感染的替代方法。随着越来越多的细菌菌株胜过我们几十年来一直依赖的药物，噬菌体可能会找到一种可能的替代方案，噬菌体是一种捕食细菌的病毒。但有一个问题：为特定的感染找到合适的噬菌体就像大海捞针，而目前的方法涉及繁琐的培养和耗时的分析

现在，EPFL的科学家与CEA格勒诺布尔和洛桑大学医院（CHUV）合作，开发了芯片上纳米镊子，可以用最小的光功率捕获和操纵单个细菌和病毒粒子（病毒的传染性形式）。这项研究由EPFL的Romuald Houdré小组的Nicolas Villa和Enrico Tartari领导，发表在《Small》杂志上

纳米镊子是一种光学镊子，是一种使用高度聚焦的激光束来保持和操纵微观（如病毒粒子）甚至亚微观物体（如三维原子）的科学仪器。光线产生一种梯度力，将粒子吸引到高强度的焦点，有效地将它们固定在适当的位置，而无需物理接触

光镊子最早由物理学家亚瑟·阿什金于1986年发明，他在20世纪60年代末研究出了光镊子背后的原理。阿什金的技术创新为他赢得了2018年诺贝尔物理学奖，而光镊子仍然是一个激烈的研究领域

有不同类型的光镊子。例如，自由空间光镊子可以在没有任何物理屏障或结构引导光的情况下，在诸如空气或液体的开放环境中操纵物体。但在这项研究中，研究人员在一个光流体设备中构建了纳米镊子，该设备将光学和流体技术集成在一个芯片上

该芯片包含硅基光子晶体腔——纳米镊子，本质上是微小的陷阱，利用光产生的力场轻轻地将噬菌体推到适当的位置。该系统使研究人员能够精确控制单个细菌和单个病毒粒子，并实时获取被捕获微生物的信息

这种方法的不同之处在于，它可以在不使用任何化学标签或表面生物受体的情况下区分不同类型的噬菌体，这可能很耗时，有时甚至无效。相反，纳米镊子通过读取每个粒子在光的性质中引起的独特变化来区分噬菌体。无标记方法可以显著加快治疗性噬菌体的选择，有望更快地实现潜在的基于噬菌体的治疗

这项研究也具有超越噬菌体治疗的意义。能够实时操纵和研究单个病毒粒子为微生物学研究开辟了新的途径，为科学家提供了快速测试和实验的强大工具。这可能有助于更深入地了解病毒及其与宿主的相互作用，这在正在进行的抗击传染病的斗争中是非常宝贵的