?美國國家衛(wèi)生研究所(NCI)和國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所(NIST)的科學(xué)家們發(fā)明了一種新方法,它可以快速的探測和鑒別個數(shù)非常少的不同種細(xì)菌,,適用于從炭疽熱到大腸桿菌的多種細(xì)菌,。研究論文發(fā)表在3月28日的《Proceedings of the National Acadamy of Scineces》雜志上。這項研究成果可以用來制造可快速檢查生物武器和抗生素抵抗劇毒菌株中細(xì)菌的手持型設(shè)備,,在這些應(yīng)用范圍內(nèi),,檢查速度都是非常重要的。
??傳統(tǒng)的鑒別傳染性細(xì)菌的方法和對這類細(xì)菌的處理都是耗時費(fèi)力的,,單是隔離培育細(xì)菌就需要好幾個小時,,甚至幾天。新方法用快速復(fù)制病毒(抗菌素)來傳染感興趣的細(xì)菌,,并且把細(xì)菌進(jìn)行基因改造,,使之與量子點(diǎn)結(jié)合起來,這樣大大加快了細(xì)菌鑒別過程,。量子點(diǎn)是納米尺度的半導(dǎo)體粒子,,相對于傳統(tǒng)的熒光物質(zhì),它發(fā)出的信號要強(qiáng)得多,,同時在光線照射下也穩(wěn)定得多,。這種方法可以在不到一小時的時間內(nèi)對每毫升只有10個或更少細(xì)菌細(xì)胞的樣品進(jìn)行探測和鑒別。
??抗菌素是一種經(jīng)過基因改造的病毒,,它的表面覆蓋有一種特殊的蛋白質(zhì),。當(dāng)這種抗菌素傳染給細(xì)菌并復(fù)制后,細(xì)菌會破裂開來,,釋放出很多粘有維生素H的抗菌素后代,,所有的生物細(xì)胞中都含有維生素H。這種“戴有維生素H帽子”的抗菌素可以選擇性的吸引經(jīng)過特殊處理的量子點(diǎn),,量子點(diǎn)可以有效地吸收很寬頻段的光線,,隨后發(fā)射出某種單色光,具體顏色與粒子大小有關(guān),。如此得到的抗菌素-量子點(diǎn)復(fù)合物可以用顯微鏡,、光譜儀或流式細(xì)胞技術(shù)檢測出來,得到的結(jié)果可以用來判斷細(xì)菌的種類,。把不同的抗菌素和量子點(diǎn)配對,,發(fā)射出的單色光的顏色也會不同,,這樣就可以把新技術(shù)推廣到能夠同時鑒別多種菌株。
??這種新方法比傳統(tǒng)的光學(xué)方法敏感性更高,。它能夠觀察出有多少病毒傳染給了一個細(xì)菌細(xì)胞,,也能看到單個的病毒上帶有多少個量子點(diǎn)。NIST已經(jīng)把這項技術(shù)申請了一項臨時專利,,美國國家衛(wèi)生研究所(NIH)最近正在申請相關(guān)的非臨時性專利,。NIST對這項研究的貢獻(xiàn)包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計和熒光成像。該項研究得到了NIH,、NCI,、NIST和美國癌癥研究中心的資金支持。