芯片、光和编码运动前线击败细菌

永无止境的对抗细菌已经宣布的将有利于人类的一个工具,可以让药物研究的上风。

细菌对抗生素产生了惊人的标题近年来,常用治疗的前景变得过时设置医疗机构敲响警钟。

更高效的方法测试替代是迫切需要的,和一个团队从冲绳科技研究所的研究生院(OIST)刚刚发现了一个。

在他们的论文发表在ACS传感器,科学家们观察微生物结构称为生物膜细菌细胞,团结成一个泥泞的矩阵。

这些都是有益的细菌,甚至给传统抗生素的耐药性。这样的属性,生物膜可以危险时污染环境和行业;从污染食品生产到堵塞污水处理管道。生物膜也可以成为致命的如果他们进入医疗设施。

了解生物膜形成是寻找打败他们的方法的关键,从背景和本研究聚集了OIST科学家在生物技术、纳米工程和软件编程来解决它。

团队专注于生物膜组装动力学的生化反应,使细菌产生关联矩阵结构。收集情报这些反应函数如何告诉很多关于药物和化学物质可以用来抵消。

没有可用的工具的团队将允许他们与频率监测生物膜生长需要有一个清晰的理解。因此,他们自己设计修改一个现有的工具。

Nikhil Bhalla)博士在OIST微/生物/纳米流体力学单元,艾米沈教授的带领下,纳米级,找到一个解决办法:“我们创造了小芯片对大肠杆菌生长的微小结构,”他说。“他们都包含在茎的蘑菇形状的纳米结构二氧化硅和一顶帽子的黄金。”

现在所有的团队要做的就是找到一些细菌。接触OIST结构细胞生物学的单位,比尔Soderstrom博士团队的帮助下提供股票的大肠杆菌nanomushroom芯片表面为团队学习。

当这些nanomushrooms目标光束,他们通过局部表面等离子体共振吸收(LSPR)。通过测量光的波长的区别进入和退出芯片,科学家可以观察细菌生长的蘑菇结构不干扰他们的测试对象和影响他们的结果。

“这是我们第一次使用这个传感技术研究细菌细胞,”里卡多Funari博士说,团队的居民生物,“但我们发现的问题我们无法实时监控它。”

获得的数据从LSPR设置是可能的,但需要一套全新的软件功能。幸运的是,研究技术员Kang-yu楚手借给他编程专业知识问题。

“我们制作了一个自动测量与即时分析基于现有软件程序,让我们处理数据的一个点击。它大大减少了手工工作涉及实验让我们纠正问题发生,“Kang-yu说。

现在这三个学科合并起来成为一个台式工具,可用于几乎任何实验室,还有计划使小型化技术到便携式设备,可用于大量的生物传感。

“接下来会发生临床相关的微生物的研究,“Funari博士说,“我们很兴奋的应用程序。这可能是一个伟大的工具来测试未来药物很多不同种类的细菌。“至少到目前为止,人类是带头的细菌的战斗。

这篇文章被转载材料所提供的冲绳科技研究所的研究生院。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。

参考
Nanoplasmonics实时和Label-Free监测的微生物生物膜的形成。里卡多。Funari, Nikhil Bhalla Kang-Yu楚,比尔Soderstrom,艾米问:沈。ACS Sens, DOI: 10.1021 / acssensors.8b00287。