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伍斯特理工学院正研发可检测细菌感染的生物传感器

来源:麦姆斯咨询 2019-10-23 13:02

 

伍斯特理工学院(Worcester Polytechnic Institute,简称WPI)的一个研发小组希望可以研发出一种新型生物传感器,让医护人员可直接检测出导致胃肠道感染的高危细菌

C-diff(Clostridium difficile,艰难梭菌)感染是医院患者腹泻最常见的感染原因,感染这种细菌还会引起人体恶心、脱水、体重减轻、结肠炎和肾衰竭等症状。

这种细菌感染的时间越久越难治愈。根据美国疾病控制中心(Centers for Disease Control)的数据显示,在美国每年50万病例当中,有超过2.9万感染C-diff的病例,患者在确诊后30天内死亡,而为了治疗这类细菌感染的医疗费用更是达到了将近50亿美元的天文数字。

为了应对这种时有发生的致命情况,WPI的研发小组希望可以研发出一种新型生物传感器,将其安装在医院和疗养院使用的手持设备上。通过设备的检测,医护人员几分钟内就可以得到诊断结果,这样一来,就不用再耽误时间把样本转到专业生化分析实验室进行化验。

通常,对C-diff的检测是通过粪便进行取样,这种检测方法不仅需要专业的设备和检测技术,而且还存在诊断结果为假阴性率的高误诊风险。

从2012年开始,WPI化学工程教授和项目首席研究员Hong Susan Zhou便开始寻找一种更快速、有效的方法来检测C-diff。

在2015年,,Zhou开发出了一款微波炉大小的生物传感器原型,并进行了演示论证。目前,美国国家科学基金会(National Science Foundation)已拨款35万美元资助该项目的研发。Zhou和机械工程助理教授Yuxiang Liu希望可以进一步缩小这款传感装置的尺寸,使其更便携、灵敏度更高。

这款生物传感器装有附带抗体的电极,当C-diff与抗体结合时,它们会触发产生电荷,发出存在感染的信号。

整个过程只需要几分钟的时间,其效率远高于把样本转到商业实验室再花一到两天的时间进行化验的方式。

研发小组希望这款生物传感器还能用于检测其他类型的细菌感染,包括E. coli(Escherichia coli,大肠杆菌)、沙门氏菌、脑膜炎,甚至还可以用于检测癌症标志物。(生物谷Bioon.com)


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