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    黑科技!通过呼吸就可以测量抗生素水平

    发布时间:2021-09-24 浏览次数:次 字号:  【关闭】
    该传感器由 Can Dincer 博士和 H. Ceren Ates 博士领导的研究小组、FIT Freiburg 交互材料和生物灵感技术中心和 Wilfried Weber 教授开发,合成生物学教授和 CIBSS 卓越集群——综合生物信号研究中心的演讲团队成员,基于合成蛋白对抗生素反应,从而产生电流变化。研究人员的研究结果发表在《高级材料》杂志上。
     
    此前,研究人员只能在呼吸中检测到抗生素的痕迹
     
    研究人员在接受抗生素治疗的猪的血液、血浆、尿液、唾液和呼吸样本上测试了生物传感器。他们能够证明,用猪血浆中的生物传感器获得的结果与标准医学实验室过程一样准确。在此之前,测量呼气样本中的抗生素水平是不可能的:“直到现在,研究人员只能检测呼吸中抗生素的痕迹。通过我们在微流控芯片上的合成蛋白质,我们可以确定呼吸冷凝液中的最小浓度,它们与血液值相关,”Dincer 解释说。
     
    传感器可帮助重症患者保持抗生素水平稳定
     
    面对败血症、器官衰竭甚至死亡等威胁,医生需要将抗生素水平保持在一个个性化的治疗范围内。抗生素使用不当可能会导致细菌变异,导致药物不再起作用: 产生抗药性。“在医院里,快速监测抗生素水平将是一个巨大的优势,”Ates 说,“可能会将这种方法应用到传统的口罩中。” 在弗莱堡大学的另一个项目中,Dincer 正在开发可穿戴纸传感器,用于持续测量呼出气体中的生物标志物。计划通过人体样本测试系统来验证抗生素生物传感器的临床试验。
     
    细菌蛋白作为传感器
     
    这种微流控生物传感器的蛋白质可以识别 - 内酰胺类抗生素,如青霉素,并固定在聚合物薄膜上。样本中感兴趣的抗生素和酶偶联的 - 内酰胺竞争着结合这些细菌蛋白。这种竞争会产生电流变化——就像在电池中一样: 样本中抗生素越多,产生的酶就越少,从而导致可测量电流更低。这一过程基于一种天然受体蛋白,耐药细菌用这种蛋白来检测威胁它们的抗生素。“你可以说,我们正在按照细菌自己的方式打败它们,” 韦伯在谈到他的团队开发的过程时说。
     
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