电化学传感器,可以快速找出是否有尿路感染(UTI)是由细菌引起的或不可能成为对抗生素耐药性的最新武器。

加拿大麦克马斯特大学的研究人员创造了一个测试在一个芯片,使用合成核酸探针——RNA-cleaving DNAzymes (rcd)检测大肠杆菌。这是第一个例子DNAzyme测试结合电子读出使用临床评估和证明样本,”评论蕾拉Soleymani,领导这项研究的科学家之一。因为测试不需要文化细菌,它返回的结果在不到一个小时。

一个小塑料杯的照片拿着塑料吸管靠着它的尿液样本。旁边有两个小透明塑料碎片和手机插入一个小黑盒子

来源:©理查德Pandey et al / Springer大自然有限公司2021

完整的设置包括三个设备(左到右):热裂解芯片分解所有细胞膜的样本,过滤芯片细菌传感器芯片和一个移动phone-operated稳压器读出。测试可能会挑选的100%大肠杆菌感染41尿液样本研究小组测试

测试的目标大肠杆菌因为它导致绝大多数尿,Soleymani的同事解释说Yingfu李。通常,需要18小时以上诊断细菌感染,Soleymani补充说,这意味着医生可能不开最有效的抗生素——创建抗药性细菌的温床。如果测试是更快,医生可能会更精确。

研究人员因此之前开发的速度测试。例如,一些系统使用聚合酶链反应检测细菌的遗传物质,但这些方法是复杂的和昂贵的。

现在,研究人员基于RCD传感器之前由李的开发团队。他的团队有一个图书馆的合成DNA分子,他们可以选择一个识别特定的物质。rcd裂解的寡核苷酸,包括DNA条形码,他们承认他们的目标物质时释放。发布了新的传感器使用rcd识别分子包含加热尿液样本大肠杆菌。rcd释放DNA条形码绑定到亚甲蓝染料分子,电化学生物传感器可以检测到。

李Soleymani和他们的同事的星形连接他们的rcd,纳米电极在一个小芯片,液体样品。当一个包含分子发布的解决方案大肠杆菌到达电极,rcd释放他们的条形码,产生一个电信号。条形码扩散到另一个附近的星形电极包含一个DNA序列设计的结合,产生另一个电信号。这种电化学测试一个高灵敏度,Soleymani说,这部分得益于纳米电极的高表面积。

Peiying香港从沙特阿拉伯的阿卜杜拉国王科技大学,指出系统具有很高的信噪比。“让他们来区分大肠杆菌确凿的方式相对于其他非目标细菌的,香港说。她指出,测试是不寻常的在电子输出而不是改变颜色。可以直接读取结果从一个便携式应用或电子设备,”香港。然而,设备只能够获得定性测量由于信号不响应线性细菌负荷的增加。

麦克马斯特团队现在希望扩大在系统分析几种不同的细菌,包括抗生素耐药的,Soleymani说。我们也正在寻找一个商业化合作伙伴将这个测试市场,”她补充道。