新技術(shù)在幾分鐘內(nèi)檢測到大腸桿菌等細(xì)菌
華威大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新技術(shù),可以在幾分鐘內(nèi)通過電擊“細(xì)菌”來檢測細(xì)菌。
測試臨床樣品或商業(yè)產(chǎn)品的細(xì)菌污染通常需要數(shù)天。在此期間,它們可能造成重大損害; 如果不能通過適當(dāng)?shù)目股剡M(jìn)行鑒定和治療,許多感染可能會很快危及生命。
例如,8%有嚴(yán)重血液感染敗血癥的人將在適當(dāng)治療中每延遲一小時死亡。尿路感染等常規(guī)問題很難診斷,有些人由于檢測到低水平感染的困難而無法得到明確的癥狀答案。研究發(fā)現(xiàn),用于檢測尿液中細(xì)菌的試紙測試可能會漏掉20-30%的尿路感染。
華威大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn),抗生素或紫外線抑制的健康細(xì)菌細(xì)胞和細(xì)胞表現(xiàn)出完全不同的電反應(yīng)。
他們通過結(jié)合生物實驗,工程和數(shù)學(xué)建模來實現(xiàn)這一發(fā)現(xiàn)。出版的美國(PNAS)的美國國家科學(xué)院的訴訟,這些研究結(jié)果可能會導(dǎo)致它可以快速檢測活細(xì)菌細(xì)胞的醫(yī)療設(shè)備的開發(fā),評估抗生素對細(xì)菌生長的菌落,或者可以識別不同類型細(xì)菌和揭示抗生素抗性細(xì)菌。
研究人員制定了雄心勃勃的計劃,將技術(shù)推向市場,以最大限度地提高社會效益,并成立了一家初創(chuàng)公司Cytecom,將這一想法商業(yè)化。該公司已獲得國家創(chuàng)新融資機(jī)構(gòu)Innovate UK的資助。這種政府支持加速了這一過程,并且在不久的將來,這些設(shè)備將可供研究人員和企業(yè)使用。
華威大學(xué)助理教授Munehiro Asally博士評論道:
“這是一個激動細(xì)菌細(xì)胞生物電的激動人心的時刻。這項工作表明細(xì)菌電可以產(chǎn)生社會重要的技術(shù),同時獲得對細(xì)胞基本理解的基本見解。我們開發(fā)的工具可以通過允許以前無法進(jìn)行的實驗,提供更多機(jī)會。“
來自生命科學(xué)學(xué)院和沃里克分拆公司Cytecom的James Stratford博士評論道:
“我們創(chuàng)建的系統(tǒng)可以產(chǎn)生類似于醫(yī)療和工業(yè)測試中使用的平板計數(shù)的結(jié)果,但速度提高了約20倍。這可以挽救許多人的生命,并通過檢測制造過程中的污染來使經(jīng)濟(jì)受益。”
來自雷丁大學(xué)的Yoshikatsu Hayashi博士評論道:
“利用神經(jīng)科學(xué)中廣泛使用的數(shù)學(xué)模型,我們揭示了可興奮細(xì)胞,神經(jīng)元和細(xì)菌細(xì)胞的共同機(jī)制,擴(kuò)展的神經(jīng)元模型可以解釋健康和不健康細(xì)菌細(xì)胞的兩種不同的電反應(yīng)。令人驚訝的是,一個參數(shù)代表了程度膜的非平衡足以解釋細(xì)胞的不同反應(yīng)。這是了解電信號起源的重要一步。
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