新生物傳感器可檢測(cè)細(xì)菌生長(zhǎng)及藥敏性

美國(guó)密歇根大學(xué)的研究人員近日發(fā)明出一種新型生物傳感裝置，利用該裝置，無需顯微鏡即可測(cè)量出細(xì)菌的生長(zhǎng)過程及藥敏特征。

相關(guān)儀器：IX71型倒置光學(xué)顯微鏡  異步磁珠轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器
完成人：拉烏爾·科普曼課題組
實(shí)驗(yàn)室：美國(guó)密歇根大學(xué)化學(xué)系、生物醫(yī)藥工程系、化學(xué)工程系、病理學(xué)系、應(yīng)用物理計(jì)劃蘭道實(shí)驗(yàn)室  密歇根大學(xué)衛(wèi)生系統(tǒng)臨床微生物學(xué)與病毒學(xué)實(shí)驗(yàn)室群

科學(xué)家將這種裝置稱為“異步磁珠轉(zhuǎn)動(dòng)（AMBR）傳感器”，它采用了一種可以在磁場(chǎng)中異步旋轉(zhuǎn)的磁性小珠，任何附著到這種磁珠的物質(zhì)都會(huì)降低其轉(zhuǎn)速。在這項(xiàng)研究中，研究人員將桿狀大腸桿菌附著在磁珠上，然后用AMBR傳感器進(jìn)行檢測(cè)。

“當(dāng)單個(gè)細(xì)菌附著上去后……將極大地阻礙磁珠，使磁珠旋轉(zhuǎn)速率減慢到原來的四分之一”，領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的Raoul Kopelman教授解釋，“若細(xì)菌再長(zhǎng)大一點(diǎn)點(diǎn)，阻礙力將持續(xù)增大，轉(zhuǎn)速也將隨之變化，因而我們可測(cè)量出細(xì)菌的這種納米級(jí)生長(zhǎng)變化”。

利用同樣的原理，該裝置也可用于檢測(cè)細(xì)菌的藥敏性。當(dāng)細(xì)菌受到藥物影響停止持續(xù)生長(zhǎng)，進(jìn)而使得磁珠轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，于是研究人員便能在數(shù)分鐘內(nèi)知道藥物是否對(duì)細(xì)菌產(chǎn)生了作用。

“采用這種方法，我們可以檢測(cè)到小至80納米程度的細(xì)菌生長(zhǎng)變化，遠(yuǎn)比一臺(tái)光學(xué)顯微鏡管用——顯微鏡的解析度也就大約250納米”，這種方法可以應(yīng)用到任何微米級(jí)或納米級(jí)的大小變化檢測(cè)中”。