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新的传感器可以帮助抵抗致命的细菌感染

  

该图显示了捕获细菌后传感器光谱的移动。

 

  Wojtek J.Bock博士科学家们建造了一个新的传感器,可以在15至20分钟内检测出可能致命的大肠杆菌细菌,比传统的实验室测试要快得多。大肠杆菌可通过受污染的食物和水中传播,对儿童和老年人构成特别危险。在2011年春末,严重的大肠杆菌病暴发使德国成千上万的人患病,造成50多人死亡。魁北克大学光子学研究中心的一支研究团队在加拿大沃伊特克教授的指导下进行工作J. Bock与印度坎普尔技术学院的合作者共同开发了一种新型传感器,该传感器可以快速,经济高效地检测大肠杆菌在很宽的温度范围内。研究人员描述了传感器在杂志上的论文光学快报,从光学学会。

  Saurabh Mani Tripathi说:“使用目前主要基于样品扩增的现有技术,需要花费数小时至数天才能检测出细菌的存在。因此,与现有技术相比,一种快速,准确的检测替代方法更为可取。” ,印度北方邦坎普尔印度理工学院的物理学家。他说,对细菌进行更快的检测可以导致对患者的更快治疗,以及更便宜,更容易的环境监测。

  新的传感器使用噬菌体-可以自然地锁定并杀死细菌的病毒。病毒被粘合到光纤表面,并会从样品中捕获大肠杆菌并保持其附着状态。当一束光束撞击表面时,大肠杆菌的存在会改变波长,使细菌受到感染。

  使用光纤进行细菌检测的挑战之一是温度变化会改变材料的光学特性。因此,通常将传感器设计为在特定温度下工作,并且如果样品变热或变冷,其读数将不准确。

  Tripathi和他的同事克服了这一挑战,增加了一个额外的光学组件,实际上抵消了温度引起的偏移。他们的设备在大约20摄氏度/ 68华氏度的温度范围内对温度不敏感,从室温开始,一直上升到40摄氏度/ 104华氏度。

  Tripathi说,温度不灵敏性使得该传感器更适合户外应用,例如对水库的现场监控。他还指出,食品工业和病理实验室是新传感器的其他可能用户。可以修改传感器,以通过改变噬菌体来检测其他细菌菌株。

  该研究小组目前正在与加拿大公司Security and Protection International,Inc.合作,以研究其设备的商业化。博克说,目前尚难以估算成本,但研究小组希望以几千美元的价格提供便携式产品。

  Tripathi说:“致病性细菌感染是最大的死亡原因之一,急需快速响应,以便及时发现并随后治愈细菌感染。” “我很短的时间(需要我们的传感器)令我感到兴奋,因为它可以准确地检测从不同温度环境中收集的水中存在的大肠杆菌。”

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