冠状病毒大流行凸显了在抗击传染病的斗争中做好准备的至关重要性, 无论是病毒还是细菌. 电子游戏软件的科学家们正在朝着使用适当的抗生素更精确地靶向细菌感染的方向迈进.
利用单原子厚度的石墨烯来追踪生物结构中固有的电子信号, 由不列颠哥伦比亚省电子游戏正规平台人员领导的一个小组在该杂志上报道 生物传感器和生物电子学 开发一个平台，选择性地识别致命的细菌菌株.
样机演示了第一选择, 快速, 以及廉价的病原菌种类的电检测 金黄色葡萄球菌 还有抗生素抗性 鲍曼不动杆菌 该论文的主要合著者、物理学教授肯尼斯·伯奇(肯尼斯·伯奇)说.
耐药致病菌的迅速增加已成为全球性威胁, 很大程度上是因为抗生素的过度使用. 这主要是由于缺乏速度, 便宜的, 可伸缩的, 以及准确的诊断, 合著者、生物学副教授蒂姆·范·奥皮宁说.
尤其重要的是确定细菌种类以及它是否对抗生素具有耐药性, 在一个平台上做到这一点，它可以在大多数护理点轻松操作. 目前，这种诊断相对缓慢——耗时从几小时到几天不等——需要广泛的专业知识, 非常昂贵的设备.
英国广播公司的电子游戏正规平台人员, 和波士顿大学的同事一起工作, 研制了一种传感器, 被称为石墨烯场效应晶体管, 或G-FET, 这可以克服先前检测工作的关键缺点，因为它是一个高度可扩展的平台，使用肽, 由多个连接的氨基酸组成的链, 哪些是便宜且易于使用的化学制剂, 论文合著者、化学教授高建民表示.
该团队开始展示他们可以构建一种能够“快速检测特定细菌菌株和物种的存在”的设备, 利用它们表面的大量电荷以及我们自己设计的合成肽捕获它们的能力,伯奇说。.
这项倡议建立在van Opijnen和高的早期电子游戏正规平台基础之上, 谁之前发现多肽具有高度选择性, 但当时需要昂贵的荧光显微镜来检测它们. 除了伯奇, 高, 和van Opijnen, 该论文的主要共同作者包括波士顿大学化学助理教授奚玲.
该团队修改了现有的肽，使其能够附着在石墨烯上, 碳的单原子层. 这些肽被设计成与特定细菌结合，排斥所有其他细菌. 在本质上, G-FET能够监测石墨烯上的电荷, 同时将其暴露在各种生物制剂中.
由于多肽的选择性, 电子游戏正规平台人员能够确定它们与所需细菌菌株的附着关系, 该团队在文章中写道:电泳辅助快速, 用g - fet选择性和单细胞检测耐药菌.“通过电监测电阻和, 最终, 给设备充电, 附着在石墨烯上的细菌可以被解决, 即使只是一个细胞.
以实现更高的速度和高灵敏度, 在液体上放置一个电场来驱动细菌进入设备, 再次利用细菌的电荷, 电子游戏正规平台小组报告说. 这个过程, 称为介电电泳, 以前从未应用于基于石墨烯的传感器，并有可能打开大门，大大提高在该领域的努力，将石墨烯用于生物传感, 电子游戏正规平台小组报告说.
伯奇说:“我们很惊讶细菌是如何被电引导到设备上的。. “我们认为这会在一定程度上减少所需的时间和注意力. 而不是, 它工作得非常好，以至于电场能够将所需的细菌浓度降低1000倍, 将检测时间缩短到5分钟.”
该团队的其他成员包括不列颠哥伦比亚省博士后电子游戏正规平台人员纳伦德拉·库马尔和胡安·C. Ortiz-Marquez和电子游戏正规平台生王文健和Mason Gray博士.D. '20, BC大学本科生电子游戏正规平台员Matthew Catalano说, 本科生Nadia Biglari访问电子游戏正规平台经历, 以及波士顿大学电子游戏正规平台生北太光.
该团队目前正在努力扩大可以检测到的病原体的数量，并证明它可以直接与患者的样本一起工作.
艾德·海沃德|大学传播| 2020年4月