波士顿学院 确定引起感染的精确病原体的困难和费用是抗生素治疗复杂性的关键部分
波士顿学院(Boston College)研究人员领导的一个团队开发了一种原型传感器，该传感器使用一层原子深度的石墨烯和肽，快速揭示样本中的细菌种类以及是否具有抗生素耐药性
石墨烯场效应晶体管实现了单细胞分辨率和5分钟的检测时间，这可能导致使用适当的抗生素更准确地靶向感染
学分:肯尼斯·伯奇，波士顿学院 波士顿学院(Boston College)的研究人员领导的一个团队使用一层单原子厚的石墨烯来跟踪生物结构中固有的电子信号，开发了一个平台来选择性地识别致命的细菌菌株，该团队在《生物传感器和生物电子学》杂志上报告说，这一进展可能导致使用适当的抗生素更准确地靶向感染
波士顿大学物理学教授肯尼斯·伯奇是该论文的主要合著者，他说，该原型首次在单一平台上对致病细菌金黄色葡萄球菌和耐抗生素鲍曼不动杆菌进行了选择性、快速和廉价的电子检测
抗生素抗性致病菌的快速增长已经成为一个全球性的威胁，很大程度上是因为抗生素的过量使用
根据合著者和波士顿学院生物学副教授蒂姆·范·奥皮宁的说法，这主要是由于缺乏快速、廉价、可扩展和准确的诊断
尤其重要的是确定细菌种类以及它是否对抗生素有耐药性，并且要在一个能够在大多数护理点容易操作的平台上进行
目前，这种诊断相对较慢——需要几个小时到几天——需要大量的专业知识和非常昂贵的设备
波士顿大学的研究人员与波士顿大学的同事合作，开发了一种被称为石墨烯场效应晶体管的传感器，该传感器可以克服以前检测工作的关键缺点，因为它是一个高度可扩展的平台，采用了肽、多链氨基酸链，根据合著者和波士顿大学化学教授高建民的说法，这是一种廉价且易于使用的化学试剂
伯奇说，该团队开始展示它可以构建一种设备，可以“快速检测特定细菌菌株和物种的存在，利用它们表面的大量电荷和我们自己设计的合成肽捕获它们的能力。”
该倡议建立在范·奥皮宁和高的早期研究基础上，他们之前发现肽具有高度选择性，但当时需要昂贵的荧光显微镜进行检测
除了伯奇、高和范·奥皮宁，该论文的主要合著者还包括波士顿大学化学助理教授·凌
研究小组修改了现有的肽，使它们能够附着在石墨烯上，石墨烯是碳的单个原子层
这些肽被设计成能与特定细菌结合，排斥所有其他细菌
本质上，场效应晶体管能够监测石墨烯上的电荷，同时将其暴露于各种生物制剂中
由于肽的选择性，研究人员能够精确定位它们与所需细菌菌株的附着，研究小组在文章《双向电泳辅助快速、选择性和单细胞检测G-FETs抗生素抗性细菌》中报道。
“通过电监控电阻，并最终监控设备上的电荷，附着在石墨烯上的细菌的存在可以得到解决，即使只是一个细胞
该小组报告说，为了实现更高的速度和灵敏度，在液体上放置一个电场，将细菌驱动到设备上，再次利用细菌上的电荷
该团队报告称，这一被称为介电刺激的过程此前从未应用于基于石墨烯的传感器，并有可能为大幅提高该领域将石墨烯用于生物传感的努力打开大门
伯奇说:“我们很惊讶细菌能如此顺利地被电子引导到设备中。”
“我们认为这会在一定程度上减少所需的时间和注意力
相反，它工作得非常好，电场能够将所需的细菌浓度降低1000倍，并将检测时间缩短到5分钟
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
