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Nature子刊,突破性进展--使用纳米传感器检测细菌,无需取样

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  • 发布时间:2020-12-02 11:42
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来自波鸿、哥廷根、杜伊斯堡和科隆的研究人员开发了一种检测细菌和感染的新方法。他们使用荧光纳米传感器比现有的方法更快更容易地追踪病原体。一个由塞巴斯蒂安·克鲁ß教授领导的研究小组在2020年11月25日在线出版的《自然通讯》杂志上描述了这一结果,他曾在哥廷根大学(Universität Götingen)现就职于波鸿鲁尔大学(Rur Universitätätä)。

传统的细菌检测方法需要采集和分析组织样本。塞巴斯蒂安·克鲁ß和他的团队希望通过使用微小的光学传感器直接观察感染部位的病原体来消除取样的需要。这些传感器基于直径小于1纳米的改性碳纳米管。如果用可见光照射它们,它们发出的光在近红外范围内(波长1000纳米以上),这是人类看不到的。当纳米管与环境中的某些分子碰撞时,荧光行为发生变化。由于细菌分泌一种特殊的分子混合物,因此传感器发出的光可以指示某些病原体的存在。在当前的论文中,研究小组描述了检测和区分与植入物感染相关的有害病原体的传感器。Sebastian Kruß说:“传感器在近红外范围内工作的事实与光学成像特别相关,因为在这个范围内,会破坏结果的背景信号要少得多。”,他是RUB功能接口和生物系统小组的负责人,也是鲁尔探索卓越溶剂化集群(Resolv)的成员。由于这种波长的光比可见光更能穿透人体组织,所以即使在伤口敷料下或植入物上,细菌传感器也能读出

其他应用领域是可以想象的

“未来,这将为光学植入物在智能植入物上的光学检测奠定基础,因为不再需要取样。因此,这项研究的主要作者、戈廷根大学的罗伯特·尼埃勒说:“这将使愈合过程或可能的感染迅速被发现,从而改善病人的护理。”可能的应用领域并不局限于此例如,在败血症的情况下,血液培养快速诊断的改进在未来也是可以设想的。”

来源:Scientist Art

 

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