治疗“绿色癌症”,智能细菌来帮忙******
◎实习记者 骆香茹
炎症性肠病虽然致死率较低,但长期以来,也面临着诊断困难和难以根治的问题,被称为“绿色癌症”。
近日,华东理工大学生物工程学院院长叶邦策教授及该院副教授周英团队在《细胞—宿主与微生物》上发表了一项研究成果。该团队开发了一株智能工程菌——i-ROBOT,可实现在体无创实时监测和记录炎症性肠病的发生与发展,并以自调控的给药模式缓解病症。
各色技术上阵诊断“绿色癌症”
炎症性肠病是胃肠道最常见的慢性炎症性疾病,包括克罗恩病和溃疡性结肠炎。腹痛、腹泻、便血等是炎症性肠病主要的症状表现。
当前炎症性肠病的诊断方法在临床上主要有肠镜、电子微胶囊肠镜等。论文通讯作者叶邦策介绍,肠镜检查的好处是直观,可以观察到人体整个肠道的情况。“但肠镜检查是一项有创检查,在操作过程中难免损伤肠道黏膜,造成少量出血,引起被检者的不适感,患者依从性差。”叶邦策补充道,“也有无痛肠镜,但这种方式有一定风险,做这种检查前需要患者进行全身麻醉,对患有心脏病和肺部疾病的人来说,风险较大。”
电子微胶囊肠镜是近年来新兴的检查方式,叶邦策介绍,与传统肠镜相比,其对患者造成的痛苦更小、适应性更强,能检查传统肠镜无法到达的回肠、空肠等。但胶囊在消化道运动的过程中,无法人为控制其运动轨迹,其在消化道等位置会随机翻转,产生视觉盲区,有可能导致错过病变部位、延误病情等情况发生,且电子微胶囊肠镜的检查费用更高,给患者带来的经济压力更大。
智能工程菌是炎症性肠病的新兴诊断方式之一。叶邦策介绍,他们会提前3天将智能工程菌通过口服灌胃的方式送入小鼠体内,等肠炎造模给药结束后通过分析粪便中存在的智能工程菌的荧光信号和基因组DNA突变情况,确定肠道炎症发生、发展程度。
“智能工程菌在诊断灵敏性、便捷性以及成本上都具有无法比拟的优势,但目前仍仅能通过分析粪便样品来评估疾病的有无或严重程度,而难以实施在体原位诊断。”叶邦策表示,“此外,智能工程菌的生物安全性还需进一步加强。”
治疗方法从抗炎药物到智能活菌机器人
为了攻克炎症性肠病,专家们想了不少办法。过去,炎症性肠病的主要治疗方法是使用抗炎药物和免疫调节药物。叶邦策介绍,随着肠道微生物研究的深入,过去十年间,调节肠道微生态、使用智能活菌成为炎症性肠病的研究热点,创新研究不断涌现。
叶邦策团队开发的i-ROBOT是使用大肠杆菌Nissle1917作为底盘细胞进行改造的。叶邦策介绍,i-ROBOT能够感知低浓度的炎症标志物,具有诊断早期肠炎的潜力。同时,i-ROBOT还能记录疾病发生与发展的信息,帮助监测胃肠道健康状态。
当然,i-ROBOT的功能远不止于此。叶邦策表示,i-ROBOT还可以在病灶部位根据疾病的严重程度释放相应浓度的药物,在实现有效治疗的同时,又能避免因过度用药而产生的副作用。
“我们认为智能工程菌是智能活菌机器人的一种。”叶邦策补充道,“智能工程菌具备优异的感知和收集周围环境信息的能力,能够与周围环境进行互动,并能在特定时间和地点采取特定的行动。”
近年来,“粪便也能治病”的冷知识刷新了不少人的认知,通过粪菌移植治疗炎症性肠病也受到越来越多的关注。粪菌移植是将健康人的肠道菌群植入患者肠道,重建肠道微生态系统,以此治疗肠道疾病。粪菌移植成为炎症性肠病治疗的一种新选择。然而,叶邦策提醒道:“尽管有很多阳性的结果支持粪菌移植的可行性,但是目前一些安全性、伦理性问题尚未得到很好地解决,粪菌移植疗法还存在争议。”
发展交叉学科或可破解炎症性肠病诊疗难题
叶邦策介绍,当前,许多研究证明了智能工程菌具有在活体内诊断和治疗疾病的应用潜力,且智能工程菌逐步朝着智能化和临床应用性的方向发展。其中,功能稳定性、临床效力和安全性是决定智能工程菌能否成功应用于临床的关键。
叶邦策表示:“合成生物学为智能工程菌感应疾病标志物的种类及传感性能提供了很好的策略,然而仅仅依靠合成生物学难以解决所有问题。”
叶邦策认为,交叉学科的发展为此提供了新的契机,例如将合成生物学与材料和化学科学相结合,能够增强智能工程菌的定植性、靶向性和可控性,进而实现炎症部位的在体原位成像检测。
此外,智能工程菌的安全性也是限制其临床应用的重要因素,为了应对智能工程菌可能导致的抗性转移、代谢物毒性等问题,研究者们仍在优化技术方案,通过不使用抗性基因作为筛选标记、选择更安全的益生菌作为智能工程菌的底盘、进行细菌毒力因子的敲除、对逃逸细菌进行有效的控制和清除等策略,有针对性地解决相关难题。
谈到智能工程菌的应用前景时,叶邦策表示,从诊断的角度来说,如果智能工程菌能够通过临床试验,运用到炎症性肠病的临床治疗中,将打破传统肠道疾病的诊断模式,部分替代侵入性的肠镜检测,能让受检者在没有任何痛苦的情况下,诊断出其是否罹患炎症性肠病。
莫再等闲视之!挖矿病毒其实与你近在咫尺******
近年来,由于虚拟货币的暴涨,受利益驱使,黑客也瞄准了虚拟货币市场,其利用挖矿脚本来实现流量变现,使得挖矿病毒成为不法分子利用最为频繁的攻击方式之一。
由亚信安全梳理的《2021年度挖矿病毒专题报告》(简称《报告》)显示,在过去的一年,挖矿病毒攻击事件频发,亚信安全共拦截挖矿病毒516443次。从2021年1月份开始,挖矿病毒有减少趋势,5月份开始,拦截数量逐步上升,6月份达到本年度峰值,拦截次数多达177880次。通过对数据进行分析发现,6月份出现了大量挖矿病毒变种,因此导致其数据激增。
不仅老病毒变种频繁,新病毒也层出不穷。比如,有些挖矿病毒为获得利益最大化,攻击企业云服务器;有些挖矿病毒则与僵尸网络合作,快速抢占市场;还有些挖矿病毒在自身技术上有所突破,利用多种漏洞攻击方法。不仅如此,挖矿病毒也在走创新路线,伪造CPU使用率,利用Linux内核Rootkit进行隐秘挖矿等。
从样本数据初步分析来看,截止到2021年底,一共获取到的各个家族样本总数为12477248个。其中,Malxmr家族样本总共收集了约300万个,占比高达67%,超过了整个挖矿家族收集样本数量的一半;Coinhive家族样本一共收集了约84万个,占比达到18%;Toolxmr家族样本一共收集了约64万个,占比达到14%。排名前三位的挖矿病毒占据了整个挖矿家族样本个数的99%。
挖矿病毒主要危害有哪些?
一是能源消耗大,与节能减排相悖而行。
虽然挖矿病毒单个耗电量不高,能耗感知性不强,但挖矿病毒相比于专业“挖矿”,获得同样算力价值的前提下,耗电量是后者的500倍。
二是降低能效,影响生产。
挖矿病毒最容易被感知到的影响就是机器性能会出现严重下降,影响业务系统的正常运行,严重时可能出现业务系统中断或系统崩溃。直接影响企业生产,给企业带来巨大经济损失。
三是失陷主机沦为肉鸡,构建僵尸网络。
挖矿病毒往往与僵尸网络紧密结合,在失陷主机感染挖矿病毒的同时,可能已经成为黑客控制的肉鸡电脑,黑客利用失陷主机对网内其他目标进行攻击,这些攻击包括内网横向攻击扩散、对特定目标进行DDoS攻击、作为黑客下一步攻击的跳板、将失陷主机作为分发木马的下载服务器或C&C服务器等。
四是失陷主机给企业带来经济及名誉双重损失。
失陷主机在感染挖矿病毒同时,也会被安装后门程序,远程控制软件等。这些后门程序长期隐藏在系统中,达到对失陷主机的长期控制目的,可以向主机中投放各种恶意程序,盗取服务器重要数据,使受害企业面临信息泄露风险。不仅给而企业带来经济损失,还会带来严重的名誉损失。
2021年挖矿病毒家族分布
挖矿病毒如何进入系统而最终获利?
挖矿病毒攻击杀伤链包括:侦察跟踪、武器构建、横向渗透、荷载投递、安装植入、远程控制和执行挖矿七个步骤。
通俗地说,可以这样理解:
攻击者首先搜寻目标的弱点
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使用漏洞和后门制作可以发送的武器载体,将武器包投递到目标机器
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在受害者的系统上运行利用代码,并在目标位置安装恶意软件,为攻击者建立可远程控制目标系统的路径
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释放挖矿程序,执行挖矿,攻击者远程完成其预期目标。
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挖矿病毒攻击手段不断创新,呈现哪些新趋势?
●漏洞武器和爆破工具是挖矿团伙最擅长使用的入侵武器,他们使用新漏洞武器的速度越来越快,对防御和安全响应能力提出了更高要求;
●因门罗币的匿名性极好,已经成为挖矿病毒首选货币。同时“无文件”“隐写术”等高级逃逸技术盛行,安全对抗持续升级;
●国内云产业基础设施建设快速发展,政府和企业积极上云,拥有庞大数量工业级硬件的企业云和数据中心将成为挖矿病毒重点攻击目标;
●为提高挖矿攻击成功率,一方面挖矿病毒采用了Windows和Linux双平台攻击;另一方面则持续挖掘利益最大化“矿机”,引入僵尸网络模块,使得挖矿病毒整体的攻击及传播能力得到明显的提升。
用户如何做好日常防范?
1、优化服务器配置并及时更新
开启服务器防火墙,服务只开放业务端口,关闭所有不需要的高危端口。比如,137、138、445、3389等。
关闭服务器不需要的系统服务、默认共享。
及时给服务器、操作系统、网络安全设备、常用软件安装最新的安全补丁,及时更新 Web 漏洞补丁、升级Web组件,防止漏洞被利用,防范已知病毒的攻击。
2、强口令代替弱密码
设置高复杂度密码,并定期更换,多台主机不使用同一密码。
设置服务器登录密码强度和登录次数限制。
在服务器配置登录失败处理功能,配置并启用结束会话、限制非法登录次数和当登录次数链接超时自动退出等相关防范措施。
3、增强网络安全意识
加强所有相关人员的网络安全培训,提高网络安全意识。
不随意点击来源不明的邮件、文档、链接,不要访问可能携带病毒的非法网站。
若在内部使用U盘,需要先进行病毒扫描查杀,确定无病毒后再完全打开使用。
(策划:李政葳 制作:黎梦竹)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)