?美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究所(NCI)和國(guó)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(cè)和鑒別個(gè)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(xiàng)研究成果可以用來(lái)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(duì)這類細(xì)菌的處理都是耗時(shí)費(fèi)力的,,單是隔離培育細(xì)菌就需要好幾個(gè)小時(shí),甚至幾天,。新方法用快速?gòu)?fù)制病毒(抗菌素)來(lái)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(lái),這樣大大加快了細(xì)菌鑒別過(guò)程,。量子點(diǎn)是納米尺度的半導(dǎo)體粒子,,相對(duì)于傳統(tǒng)的熒光物質(zhì),它發(fā)出的信號(hào)要強(qiáng)得多,,同時(shí)在光線照射下也穩(wěn)定得多,。這種方法可以在不到一小時(shí)的時(shí)間內(nèi)對(duì)每毫升只有10個(gè)或更少細(xì)菌細(xì)胞的樣品進(jìn)行探測(cè)和鑒別,。
??抗菌素是一種經(jīng)過(guò)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(huì)破裂開(kāi)來(lái),,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(guò)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(cè)出來(lái),,得到的結(jié)果可以用來(lái)判斷細(xì)菌的種類,。把不同的抗菌素和量子點(diǎn)配對(duì),發(fā)射出的單色光的顏色也會(huì)不同,,這樣就可以把新技術(shù)推廣到能夠同時(shí)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(gè)細(xì)菌細(xì)胞,,也能看到單個(gè)的病毒上帶有多少個(gè)量子點(diǎn),。NIST已經(jīng)把這項(xiàng)技術(shù)申請(qǐng)了一項(xiàng)臨時(shí)專利,美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究所(NIH)最近正在申請(qǐng)相關(guān)的非臨時(shí)性專利,。NIST對(duì)這項(xiàng)研究的貢獻(xiàn)包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和熒光成像,。該項(xiàng)研究得到了NIH、NCI,、NIST和美國(guó)癌癥研究中心的資金支持,。