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Marsbodenentgiftung könnte zu neuen Antibiotika gegen Superbugs führen

Marsbodenentgiftung könnte zu neuen Antibiotika gegen Superbugs führen


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Superbugs sind Bakterien, die a Resistenz gegen Antibiotika. Die bakterielle Resistenz gegen Antibiotika ist eine der große langfristige gesundheitliche Herausforderungen dass die Menschheit auf globaler Ebene konfrontiert ist. Die Welt nähert sich dem Post-Antibiotika-Ära mit Auswirkungen auf einfache Operationen und Krebsbehandlungen.

Es wird geschätzt, dass 700,000 Menschen sterben jährlich an Bakterien, die gegen mindestens ein oder mehrere Antibiotika resistent sind. In den letzten Jahrzehnten wurden nur sehr wenige neue Antibiotika auf den Markt gebracht.

Es wird geschätzt, dassAntimikrobielle Resistenz (AMR) wird die Haupttodesursache bis 2050 erreichen10 Millionen Todesfälle pro Jahr.

Die Ursachen der Antibiotikaresistenz sind:

  • Ärzte und Krankenhäuser verschreiben Antibiotika übermäßig

  • Patienten, die Antibiotika nicht wie vorgeschrieben einnehmen oder Antibiotika ohne professionelle Aufsicht einnehmen, wenn sie nicht benötigt werden

  • Unnötiger Einsatz von Antibiotika in der Landwirtschaft

  • Schlechte Infektionskontrolle in Krankenhäusern und Kliniken

  • Schlechte Hygiene- und Hygienepraktiken

  • Fehlende Labortests

Jüngste Forschungsergebnisse, die darauf abzielen, Menschen zu helfen, in Zukunft auf dem Mars zu leben, zeigen, dass die Chance besteht, dass unter den richtigen Bedingungen Marsboden könnte helfen, dieses Problem anzugehen, das zur Entwicklung von führt neue Antibiotika.

On-Orbit-Forschung sowie Weltraumtechnologie und Weltraumanwendungen können Wissenschaftlern auf der Erde helfen, die Gesundheit auf dem Planeten zu verbessern, indem sie die Umwelt überwachen, Krankheiten verfolgen, die Diagnose verbessern und an der Entwicklung neuer Medikamente und Impfstoffe arbeiten.

VERBINDUNG: ANTIBIOTISCHE BESTÄNDIGE SUPERBUGS GEWINNEN DEN KAMPF; WIE KANN DIE WISSENSCHAFT ZURÜCKKÄMPFEN?

Entwicklung lebender Organismen mithilfe der synthetischen Biologie: Könnten sie Superbugs bekämpfen?

Durch die Nutzung synthetische Biologie Es ist möglich, Bakterien zu konstruieren, um Probleme zu lösen, die von wilden Bakterien nicht angegangen werden können.

Dennis Claessen, Außerordentlicher Professor und Lehrer des Jahres 2014 an der Institut für Biologie an der Universität Leidenarbeitet in den Niederlanden in der synthetischen Biologie und versucht, dieses Problem zu lösen. und mit ziemlich innovativen Ideen schauen sich Professor Claessen und seine Studenten an Marsboden auf der Suche nach Antworten.

"DasBoden aufMars hat Perchlorat darin enthaltene chemische Verbindungen, die für den Menschen toxisch sein können ", sagt Professor Claessen." Hohe Perchloratdosen können die Jodaufnahme der Schilddrüse hemmen und die Entwicklung des Fötus beeinträchtigen ", erklärt er.

Perchlorat - eine chemische Verbindung, die das Perchloration enthält - kann sowohl eine natürlich vorkommende als auch eine künstliche Chemikalie sein. Es wird zur Herstellung von Raketentreibstoff, Raketen, Feuerwerkskörpern, Fackeln und anderen Sprengstoffen verwendet. Es ist auch in Bleichmitteln und in einigen Düngemitteln enthalten. Die auf dem Mars gefundenen Perchloratchemikalien haben die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass auf dem Planeten mikrobielles Leben existiert.

"Unsere Schüler haben angefangen ein Bakterium bauen das würde das Perchlorat zu Chlor und Sauerstoff abbauen, aber sie mussten wissen, ob sich das Bakterium in der Teilgravitation des Mars genauso verhält wie auf der Erde ", sagt Professor Claessen.

Random Positioning Machine: Schwerelosigkeitsmaschine für Zellkulturexperimente

Um das Problem der Reproduktion der Marsgravitation auf der Erde zu lösen, verwendete das Studententeam von Professor Claessen aZufällige Positioniermaschine (RPM), das von den Niederlanden entwickelt wurdeAirbus Team für die Europäische Weltraumorganisation (ESA).

"Wenn Mikroben aus der Familie der Streptomyces gestresst werden, beginnen sie normalerweise mit der Herstellung von Antibiotika."

Dies ist das neueste Instrument, das entwickelt wurde, um in Laboratorien auf der Erde mit Schwerelosigkeit oder reduzierter Schwerkraft zu experimentieren, ohne in den Weltraum gehen zu müssen. Das erstes aufgezeichnetes Experiment an lebenden Systemen mit einer Maschine zur Manipulation der Schwerkraft wurde vor über 200 Jahren durchgeführt, im Jahr 1806, mit einem rotierenden Wasserrad.

Das U / min Dreht ein geschlossenes Experiment nach dem Zufallsprinzip, ohne dass sich die darin eingekapselten Gegenstände auf eine gleichmäßige Schwerkraftrichtung einstellen. Auf diese Weise ist es möglich, den Einfluss der Erdgravitation zu minimieren, und Wissenschaftler können bequem von ihrem eigenen Labor aus simulieren, was im Weltraum erlebt werden würde.

Die Originalmodelle konnte erfolgreich simulierenSchwerelosigkeit, typischerweise bezeichnet als Mikrogravitation. Das neuere RPM 2.0 kann zusätzlich simulieren Teilgravitation, das zwischen der normalen Erdgravitation und der schwerelosen Umgebung liegt (1 g und 0 g).

Laut Professor Claessen haben sie dies während der Experimente bemerkt Wenn Bakterien in teilweiser Schwerkraft wuchsen, wurden sie gestresst als sie Müll um sich herum ansammelten und ihn nicht loswerden konnten. "Dies birgt großes Potenzial, denn wenn Mikroben der Streptomyces Die Familie wird gestresst und beginnt normalerweise mit der Herstellung von Antibiotika ", sagt er.

Professor Claessen sagt das siebzig Prozent aller Antibiotika Menschen verwenden sind abgeleitet von Streptomyces-Bakterien und dass diese Art von Bakterien möglicherweise noch mehr produzieren kann. "Die Verwendung der Drehzahl, um sie auf neue Weise zu betonen, kann uns helfen, diejenigen zu finden, die wir noch nie zuvor gesehen haben", sagt er.

VERBINDUNG: PROBIOTIKA UND ANTIBIOTIKA BEITRETEN KRÄFTE, UM DROGENresistente BAKTERIEN ZU ERADIZIEREN

Bodenentgiftung: Entgiftung des Bodens auf Mars und Erde

Um zu untersuchen Bodenentgiftung In größerem Maßstab baut Professor Claessen ein niederländisches Konsortium auf.

Das Team ist derzeit auf der Suche nach Finanzierung um mit der Erforschung von Streptomyces-Mikroben zu beginnen, die im Boden der Erde gefunden wurden. Diese Mikroben spielen eine Rolle beim Abbau organischer Stoffe.

Dann ist die RPM könnte auch zur Herstellung neuer Antibiotika verwendet werden. Zu diesem Zeitpunkt wäre dies eine gute Nachricht angesichts der Tatsache, dass Antibiotikaresistenzen eine globale Dringlichkeitsfrage sind.

Atacama Wüste: Mars auf der Erde

Das Atacama-Wüste In Chile, an der Pazifikküste und westlich der Anden in Südamerika, gilt der trockenste unpolare Ort der Welt. Der Boden der Atacama-Wüste war im Vergleich zur Oberfläche des Planeten Mars.

Nicht nur die Atacama-Wüste wurde als Drehort für Filmproduktionen mit Szenen auf dem Mars genutzt, wie z Weltraum-Odyssee: Reise zu den Planeten, aber die ESA hat auch a getestet Selbstlenkender Rover in der Atacama wegen der Ähnlichkeiten mit den Bedingungen des Mars.

Wie der Mars präsentiert sich die Atacamakeine Lebenszeichen. Im Jahr 2003 berichteten Forscher, dass sie die Tests der Marslander Viking 1 und Viking 2 zur Erkennung von Leben duplizierten und keine Lebenszeichen fanden.

Die NASA verwendet die Atacama, um Instrumente für zukünftige Mars-Missionen zu testen. Die Atacama ist auch ein Testgelände für das von der NASA finanzierte Earth-Mars Cave Detection Program.

Perchlorate auf Mars und Erde

Das Phoenix Mars Lander, ein Projekt, das von der University of Arizona im Auftrag der NASA geleitet wird, entdeckte 2008 Perchlorate auf der Marsoberfläche und Perchlorate wurden auch in der Atacama-Wüste gefunden.

Assoziierte Nitratablagerungen, die organische Stoffe enthalten, haben zu Spekulationen geführt, dass das Leben auf dem Mars nicht mit Perchloraten unvereinbar ist.

Aufgrund des Vorhandenseins von Perchloraten und seiner Ähnlichkeit mit dem Mars haben Professor Claessen und der Das niederländische Konsortium könnte den Boden in der Atacama nutzen, um die Entgiftung des Bodens zu untersuchen.

Internationale gentechnisch veränderte Maschine (iGEM)

In der Zwischenzeit hat das Team von bereits Zugriff auf die Drehzahl, um ihre Experimente durchzuführen Studenten von Professor Claessen nahm am internationalen Wettbewerb für gentechnisch veränderte Maschinen teil und präsentierte eine Lösung für das Problem von Anbau ungiftiger Pflanzen auf dem Mars.

Das iGEM ist eine unabhängige, gemeinnützige Organisation zur Förderung der synthetischen Biologie, Bildung und des Wettbewerbs sowie zur Entwicklung einer offenen Gemeinschaft und Zusammenarbeit.

Die Teams konzentrieren sich hier auf die wichtigsten Forschungstrends, um die Grenzen der synthetischen Biologie zu erweitern, indem sie alltägliche Probleme der Welt angehen, wie z. B. die Resistenz von Bakterien gegen Antibiotika.


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