使用量子點(diǎn)和智能手機(jī)來尋找殺手細(xì)菌

很快，現(xiàn)成的量子點(diǎn)納米技術(shù)和智能手機(jī)相機(jī)的組合可以讓醫(yī)生在短短40分鐘內(nèi)識別抗生素抗性細(xì)菌，從而可能挽救患者的生命。

金黃色葡萄球菌(金黃色葡萄球菌)是一種常見的細(xì)菌形式，可引起嚴(yán)重的，有時(shí)甚至是致命的疾病，如和心臟瓣膜感染。特別值得關(guān)注的是對甲氧西林不敏感的菌株，甲氧西林是首選的抗生素，并且被稱為耐甲氧西林金黃色葡萄球菌或MRSA。

最近的報(bào)告估計(jì)，全球70萬人死亡可歸因于耐藥性，例如耐甲氧西林?？焖勹b定MRSA對于有效治療至關(guān)重要，但目前的方法使其成為一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的過程，即使在裝備精良的醫(yī)院中也是如此。

然而，很快，除了現(xiàn)有技術(shù)之外，什么都不會(huì)改變。

澳大利亞麥格理大學(xué)和新南威爾士大學(xué)的研究人員已經(jīng)展示了一種概念驗(yàn)證裝置，該裝置使用細(xì)菌DNA 在患者樣本中積極識別金黃色葡萄球菌的存在，并確定它是否會(huì)對一線抗生素。

在國際同行評審期刊“ 傳感器和執(zhí)行器B：化學(xué) ” 雜志上發(fā)表的論文中，Vinquia Kumar Rajendran博士的麥格理大學(xué)團(tuán)隊(duì)，Peter Bergquist教授和Anwar Sunna副教授與Padmavathy Bakthavathsalam博士(UNSW)揭示了一種新的確認(rèn)方式細(xì)菌的存在，使用手機(jī)和一些稱為量子點(diǎn)的超微小半導(dǎo)體粒子。

“我們的團(tuán)隊(duì)正在使用合成生物學(xué)和納米生物技術(shù)來應(yīng)對生物醫(yī)學(xué)挑戰(zhàn)。確定感染原因和開始適當(dāng)治療的快速而簡單的方法對于有效治療患者至關(guān)重要，”麥考瑞大學(xué)Sunna實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人Anwar Sunna副教授說。 。

“這在常規(guī)臨床情況下也是如此，但在新興的個(gè)性化醫(yī)療領(lǐng)域也是如此。”

研究人員的方法通過使用對流聚合酶鏈反應(yīng)(或cPCR)的方法確定金黃色葡萄球菌的特定菌株。這是一種廣泛使用的技術(shù)的衍生物，其中一小部分DNA被復(fù)制數(shù)千次，創(chuàng)建了適合測試的多個(gè)樣本。

然后，Vinoth Kumar及其同事對DNA拷貝進(jìn)行了一個(gè)稱為側(cè)流免疫測定的過程 - 一種基于紙張的診斷工具，用于確認(rèn)目標(biāo)生物標(biāo)志物的存在與否。研究人員使用配有量子點(diǎn)的探針來檢測兩個(gè)獨(dú)特的基因，這證實(shí)了金黃色葡萄球菌中甲氧西林的耐藥性

在PCR階段向所測試的DNA添加的化學(xué)物質(zhì)使得樣品在通過量子點(diǎn)檢測到基因時(shí)發(fā)熒光 - 可以使用移動(dòng)電話上的相機(jī)容易地捕獲該反應(yīng)。

結(jié)果是一種簡單快速的方法來檢測細(xì)菌的存在，同時(shí)統(tǒng)治一線治療。

雖然目前處于概念驗(yàn)證階段，但研究人員表示，他們的系統(tǒng)采用簡單的電池供電，適合在不同環(huán)境下快速檢測。

“我們可以看到，不僅在醫(yī)院，而且在GP診所和患者床邊都能輕松使用它，”主要作者，Macquarie的Vinoth Kumar Rajendran說。