致命性疟疾的病原体——恶性疟原虫的每一个细胞中，都含有一个布满微不雅铁晶体的小隔间。当寄生虫存活时，这些晶体处在连续的运动状况。它们于有限的空间内扭转、跳动、碰撞，犹如呆板中猛烈摇摆的零星硬币，其运动之快不成猜测，以至在尺度科学东西都难以追踪。然而，当寄生虫灭亡时，运动即刻住手。
这些铁晶体持久以来一直是抗疟药物存眷的要害核心，但自初次不雅察到其异样运动以来，这一征象一直困扰着科学家。“因为这些晶体的运动云云神秘奇异，这几十年来一直是寄生虫学的一个盲点。”犹他年夜学生物化学副传授Paul Sigala暗示。
如今，Sigala团队已经展现这一奇异举动暗地里的机制。这些晶体的驱动力是一种化学反映，近似在用在为火箭提供动力的反映。这一发明可能为医治疟疾指明新计谋，同时也为设计纳米级呆板人体系提供思绪。该研究结果发表在《美国国度科学院院刊》。
疟疾寄生虫黑暗运转着微不雅“火箭策动机”——科学家终究最先搞清晰怎样将其封闭。图片来历：Shutterstock 研究职员发明，这些由含铁化合物血红素组成的晶体，是经由过程过氧化氢分化为水及氧气的反映而被驱动运动的。该反映开释能量，提供维持晶体运动所需的动力。
这类推进方式于航空航天工程范畴广为人知，过氧化氢被用作发射航天器的燃料，但此前还没有于生物体系中被发明。
过氧化氢于容纳晶体的阿谁小隔间内含量富厚，而寄生虫自身也会将其作为副产品天然孕育发生。这使患上过氧化氢成为一个潜于能量来历的有力候选。试验证明，纵然于寄生虫体外，仅有过氧化氢就足以使分散出的晶体扭转。
研究职员认为，这类连续运动可能于帮忙寄生虫维持生命方面阐扬着要害作用。一种可能的注释触及过氧化氢自己，它具备剧毒性。扭转的晶体可能帮忙寄生虫安全地分化过剩的过氧化物，从而降低有害化学反映造成毁伤的危害。
据研究职员先容，这些扭转晶体代表了生物学中首个已经知的自驱动金属纳米颗粒实例。他们推测，天然界中其他处所可能也存于近似的历程。
这一发明可能有助在引导进步前辈微不雅呆板人的开发。“纳米工程自驱动颗粒可用在多种工业及药物递送运用，咱们认为这些研究成果将带来潜于的启迪。”Sigala暗示。
相干论文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.2513845122
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