电子传感器检测到死掉的细菌，通过测量 ‘渗透’

一种新型的电子传感器，可用于快速检测和分类为医疗诊断和食品安全的细菌已通过区分死的和活的细菌细胞通过一个主要的障碍。

常规实验室技术要求样品是培养几个小时或更长时间长大的细菌鉴定和分析，例如，要确定哪种抗生素处方。新方法可能用于上一个电子芯片，每个传感器检测特定类型的细菌或针对某一种抗生素的疗效在几分钟内创建数百个传感器阵列。

“我们已经迈出一步朝着这一长期目标通过展示如何区分活的和死的细菌，”说穆罕默德 Ashraful 阿拉姆、 普渡大学洁; 古普塔教授的电气和计算机工程专业。”这很重要，因为你需要能够不仅探测和识别细菌，但要确定哪些抗生素是有效地杀死它们。”港泉SMT

结果详见出现本周在美国国家科学院院刊 》 的研究论文。本文被作者是博士生阿依达 Ebrahimi，警钟长鸣。液滴传感器进化从最初目的在于检测小浓度的负电荷的 DNA 分子中大约四年前开始的研究设备，Ebrahimi 说。

“我们没有预料传感器可以用于告诉活的和死的细菌分开 — — 这是偶然的观察，最终导致我们这优雅的方式测定细胞活力，”她说。

如在 PNAS 上的文章所述，传感器的工作原理检测中滴含细菌细胞的电导率的变化。（YouTube 视频关于研究是发售 https://youtu.be/QN019bQJCb8）。

阿拉姆说，”去”看某人是否还活着，”我们可以要么计数孙子多代以后，这是类似于传统的经济增长为基础的技术。或者，我们可以直接测量人的脉搏，类似于拟议的 ‘基于渗透调节’ 的细菌检测。不用说，立即生理测量是更快、 更优越。

细菌细胞维持适当的内部压力，通过渗透调节过程中的水，盐和其他分子穿越细胞膜。当液滴开始蒸发传感器上，细菌细胞中所载的液滴检测越来越咸水环境，触发紧急阀称为渗透压调节转运体在细胞膜上。细胞然后参加或释放水和带电的分子包括盐，改变周围的流体中液滴，这衡量电极的电导率。这电导率的变化随细菌细胞是死是活，也可能用于标识特定类型的细菌，因为他们使用从根本上不同渗透压调节通道。

“阿依达 》 假设通过使用基因发生突变的细胞没有那些渗透压调节的渠道，因此可以更有效地调控压力差，阿拉姆说:”证明。

传感器的表面特别被为了保持形状的液滴，这是很关键的技术工作。两个其他制作传感器可能的进展是衡量改变滴中的电导率和治理作为检测的依据的单元格的渗透调节能力。

“你的到底想要为医学和食品安全提供新的工具，所以你仍然需要能够快速识别细菌和正确的抗生素治疗感染，”阿拉姆说。”这需要了解细胞膜的动态”。

这项技术进行了测试与生者和死者形式的大肠杆菌、 沙门氏菌和葡萄球菌细菌浓度低，据说是无标签的因为它不需要样品，对待荧光染料，使其潜在实用的工具，为医学和食品安全。大量研究进行在空心砖纳米技术中心和 Bindley 生物科学中心在普渡大学愉景新城。