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新设备提供了更快的方法来检测细菌

2020-12-01 17:14:24 网络
细菌

 

细菌感染已成为全球最大的健康问题之一,最近的一项研究表明,COVID-19患者获得继发性细菌感染的机会要大得多,这大大增加了死亡率。

但是,与感染作斗争并不是一件容易的事。如果不慎使用过量抗生素,就会导致细菌中的抗生素抗性基因迅速出现并传播,从而带来更大的问题。根据疾病预防控制中心的数据,美国每年发生280万例抗药性感染,超过35,000人因此而死亡。

减慢与抗生素抗性细菌斗争的一个因素是测试它所需的时间。常规方法使用从患者身上提取的细菌,并比较使用和不使用抗生素的实验室培养物,但是结果可能需要一到两天,从而增加了死亡率,住院时间和整体护理成本。

宾汉顿大学托马斯·沃森工程与应用科学学院电气与计算机工程系的教授Seokheun“ Sean” Choi副教授,正在研究一种测试细菌耐药性的更快方法。他表示:“为了有效治疗感染,我们需要在适当的持续时间内选择正确剂量的正确抗生素,有必要开发一种抗生素敏感性测试方法,并提供有效的指南来治疗这些感染。”

在过去的几年中,Choi开发了多个使“纸电子学”与生物学交叉的项目,例如一个利用人类汗水开发生物电池的项目。

这项新的研究题为“一种简单快速的方法来评估抗生素对致外生电细菌的有效性”,并发表在11月号的《生物传感器和生物电子学》杂志上-依靠与电池相同的原理:细菌电子转移,某些微生物用于生长,整体细胞维护以及与周围微生物进行信息交换的化学过程。

崔说:“我们利用这一生化事件开发了一种新技术,可以评估抗生素对细菌的有效性,而无需监测整个细菌的生长。” “据我所知,我们是第一个以纸为基材,以快速,高通量的方式演示这项技术的公司。”

医疗队将从患者身上提取样品,在数小时内用各种抗生素接种细菌,然后测量电子传输速率。较低的比率将意味着抗生素正在起作用。

崔说:“假说是,抗病毒暴露可能会充分抑制细菌电子传递,因此该装置的读数将足够灵敏,以显示出由于抗生素效力变化而引起的电输出的细微变化。”

该设备仅需五个小时即可提供有关抗生素耐药性的结果,这将成为重要的即时诊断工具,尤其是在资源有限的地区。该原型机(部分由美国国家科学基金会和美国海军研究办公室资助建立)在其纸面上印有八个传感器,但如果医疗专业人员想进行其他测试,则可以扩展到64或96个传感器。

发布:xiuyue

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