宾汉姆顿大学 电气和计算机工程副教授西恩·崔(Sean Choi)开发了一种新设备，可以更快地检测抗生素耐药性细菌
信用:Seokheun“肖恩”崔 细菌感染已成为世界范围内最大的健康问题之一，最近的一项研究表明，新冠肺炎病患者有更大的机会获得继发性细菌感染，这大大增加了死亡率
然而，对抗感染并不是一件容易的事情
当抗生素被粗心地过量使用时，就会导致细菌中抗生素抗性基因的迅速出现和传播——这就产生了一个更大的问题
根据疾病控制和预防中心，2
美国发生800万起抗生素耐药性感染
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每年，超过35，000人因此而死亡
减缓抗抗生素细菌斗争的一个因素是测试所需的时间
传统方法使用从患者体内提取的细菌，并比较使用抗生素和不使用抗生素的实验室培养物，但结果可能需要一至两天，从而增加死亡率、住院时间和整体护理成本
宾汉姆顿大学电子与计算机工程系副教授肖恩·崔
沃森工程和应用科学学院——正在研究一种更快的方法来测试细菌的抗生素抗性
“为了有效治疗感染，我们需要选择正确的抗生素，并在适当的时间内使用准确的剂量，”他说
“有必要开发一种抗生素敏感性测试方法，并提供治疗这些感染的有效指南
" 在过去的几年里，崔博士已经开发了几个将“纸电子学”与生物学相结合的项目，比如一个利用人体汗液开发生物电池的项目
这项名为“一种简单、廉价、快速的评估抗生素抗外源性细菌效果的方法”的新研究发表在11月号的《生物传感器和生物电子学》杂志上，它依赖于与电池相同的原理:细菌电子转移，一种特定微生物用于生长、整体细胞维护和与周围微生物信息交换的化学过程
“我们利用这一生化事件开发了一种新技术，在不监测细菌生长的情况下，评估抗生素对细菌的有效性，”崔说
“据我所知，我们是第一个以纸张为基材，以快速、高通量的方式展示这项技术的公司
" 与博士合作
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学生高阳(今年5月获得学位，现在是德克萨斯大学奥斯丁分校的博士后研究员)、刘继云和刘琳开发了一种测试设备，可以持续监测细菌的细胞外电子转移
一个医疗小组将从病人身上提取样本，在几个小时内给细菌接种各种抗生素，然后测量电子转移率
较低的比率意味着抗生素正在发挥作用
崔说:“假设抗病毒暴露会对细菌的电子转移造成足够的抑制，因此该设备的读数将足够灵敏，以显示抗生素有效性变化引起的电输出的微小变化。”
该设备可以在短短五个小时内提供抗生素耐药性的结果，这将成为一个重要的现场诊断工具，尤其是在资源有限的地区
原型——部分由美国国家科学基金会和美国能源部资助建造
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海军研究办公室——纸张表面印刷有八个传感器，但如果医疗专业人员想在该设备中进行其他测试，可以扩展到64或96个传感器
在这项研究的基础上，崔已经知道他和他的学生下一步想去哪里:“虽然许多细菌是产生能量的，但一些病原体不执行细胞外电子转移，可能不能直接用于我们的平台
然而，各种化合物可以帮助非产电细菌的电子转移
“比如说，E
大肠杆菌不能将电子从细胞内部转移到外部，但是通过添加一些化合物，它们可以发电
现在我们正在研究如何让这项技术对所有细菌细胞通用
"
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