科普知识――蟑螂：未来的昆虫“侦察兵”

                                                                                                


将来蟑螂能帮助人类发现隐秘环境中的致病微生物、有毒化学污染物。
在你踩死一只蟑螂之前可曾想过：它可能就是抗击“天花”、“霍乱”或其他反恐战役中的一个“侦察兵”。至少，美国桑迪亚国家实验室的材料科学家杰夫・布林克尔就是这样想的。布林克尔及其研究小组设计了一个方案，能让这种令人讨厌的昆虫改邪归正，成为在隐蔽环境中探测生物或化学物质的“侦察兵”。
这个主意其实并不那么古怪。美国国防部正在研究如何利用臭虫大小的机器人乃至活的黄蜂来完成类似的任务。在热衷于“蟑螂计划”的3年前，布林克尔已经申请了一个国防部的基金项目，该研究的目的是利用蜜蜂的嗅觉去探测爆炸物。 接下来该轮到蟑螂上场了。“它们的生命力极其顽强。”布林克尔说，“此外它们适合探察隐蔽和裂缝处。”但是如何实现他们的计划呢？布林克尔认为，关键在于把遗传修饰的、遇到某种有害物质能发光的酵母细胞粘贴到蟑螂的身上，这样它就能探测隐蔽环境中的有害物了。
布林克尔的同事、生物化学家苏珊・布洛契克说，作为生物传感器的活细胞与机械传感器相比，它有许多潜在的优点：个小、价廉，对周围环境非常敏感。
但是活细胞一般在体外难以存活，为了解决这一问题，桑迪亚的研究小组给细胞表面包上了一层溶胶－凝胶复合物。这种液体材料是由布林克尔发明的，它的主要成分是二氧化硅。这个液体涂层固化后，能变成只有几纳米厚、多孔的硬壳，壳上的微孔储存的营养物质能维持细胞的存活，并能让细胞与外界环境进行气体交换。
迄今为止，研究小组已经构建了能检测出霍乱弧菌的酵母菌。其细胞中转入了能发出绿色荧光的、水母蛋白基因标记的霍乱敏感基因，一旦环境中存在霍乱弧菌，酵母菌就能发光。目前，他们正从事炭疽热的研究工作，并希望最终能靠该技术发现其他有毒物质。
桑迪亚并不是开发用细胞作为传感器的惟一的实验室。去年，麻省理工学院的科学家已经能通过观察遗传修饰的小鼠细胞发光来检测天花病毒和炭疽杆菌。美国韦恩州立大学的分子生物学家克雷格・吉罗克斯，正在研究将做面包时发酵用的酵母菌改造后，用来检测污染物和工业废物。
尽管布林克尔还未真正装备一只蟑螂“侦察兵”，但他说那非常容易。科学家们改造了喷墨打印机，使它能喷出溶胶－凝胶复合物包裹的细胞到硅、玻璃或塑料表面。如果在蟑螂的背部粘贴上酵母芯片，它就可以作为特工来执行任务了。．．．．．．

科普知识――蟑螂：未来的昆虫“侦察兵”


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