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微型“猎手”可快速追缉体液中的有害细菌
2020-04-15 17:30:34来源:元素商城

近年来,越来越多的人因耐药感染而死亡,抗药性细菌或超级细菌越发严峻,已经成为全世界都在面对的主要的公共卫生问题。近日,来自美国罗格斯大学的研究人员成功开发出一种微型装置,能够快速鉴定血液中的有害细菌,为医疗工作者开具有效药物提供了方向。

这种新颖的微流体和纳米流体装置,堆叠有磁珠,能够有效地捕集,浓缩和从细菌悬浮液和猪血浆中回收大肠杆菌。磁珠之间的小空隙可用于物理隔离设备中的细菌。

细菌.gif 

研究人员使用了计算流体力学,三维(3D)层析成像技术和机器学习来探查和解释在具有不同流速的小3D空间中的小珠堆积。结合使用不同大小的珠子,以50μL/ min的流速获得高捕获效率(约86%)。利用此设备的高可变形性,可以通过施加更高的流速然后进行快速磁分离,从指定的细菌悬液中回收大肠杆菌样品。此独特功能还用于从原始细菌悬液中浓缩大肠杆菌细胞。通过输入1300μL的大肠杆菌样品,然后在100μL的缓冲液中进行浓缩,可达到约11倍的片上浓缩因子。

重要的是,这种多路复用,小型化,廉价和透明的设备易于制造和操作,非常适合在实验室和现场护理环境中进行病原体分离。

参考文献:Xinye Chen,Ruo-Qian Wang,Peiwu Qin.etal.Rapid Escherichia coli Trapping and Retrieval from Bodily Fluids via a Three-Dimensional Bead-Stacked Nanodevice. ACS appl.Mater.Interfaces https://doi.org/10.1021/acsami.9b19311


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