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科学家使用非接触式印刷方法进行大量抗生素测试

2020-04-23 14:34470
 您想找出哪种抗生素组合最适合特定患者吗? 在一个护理点仅用6到12个小时就能做到吗? 还是一次要在数千个样本中搜索抗体? 现在,这是由IPC PAS科学家发明的新设备成为可能的。 它便宜,快速且可靠,并且可以代替试纸测试并为患者提供更好的抵抗疾病的机会。

项目研究人员正在开发用于诊断的新工具,结合现有的方法来开发简单的细菌敏感性试剂盒,该试剂盒与传统琼脂测试的相比使用的试剂更少,抗生素也更少,并且与Etest一样容易执行,用户还可以选择可视化结果,并可以在细菌,荧光染料或比色变化的代谢指标之间进行选择。希望尽可能简单地测试抗菌药的敏感性,不仅针对单一药物,而且针对组合药物或在不同条件下。为提供这种新设备,我们匹配了一些独立发现的东西。例如,我们使用标准的UV和软光刻技术,这是制造微流体设备的非常常用的方法,我们将其与非接触式印刷技术结合在一台机器上,专为我们设计。”
 
通过使用这种方法的组合,科学家可以非常精确地将微滴液体定位在微孔中,在这种情况下,可以使用不同浓度和不同组合的抗生素溶液。它们是在微孔内打印的,类似于激光打印机或喷墨打印机。 Derzsi博士说:“打印机的喷嘴很小,利用压电力,它们可以输送非常精确的液体量:纳升至皮升,甚至是飞升。” “我们使用类似的技术,只使用墨水代替抗生素,而是使用抗生素,并且不将它们注射在纸上,而是注射到柔软的弹性体上。我们让它在受控条件下缓慢干燥。水相(水)蒸发,我们只剩下很少量的抗生素。”
 
实验所用的孔非常大-直径为1 mm,容量约为10毫米, 0.67微升。 “我们总共在一个芯片上使用1024孔。尽管尺寸只有一半,但比96孔的经典板高出一个数量级。但是,通过减小单个孔的大小,甚至可以增加到10,000孔。” Derzsi博士。
为了使它更加用户友好,研究人员用聚合胶带将设备粘合起来以将其气密密封,然后将其置于真空中。因此,该装置被无菌地且以内部负压输送给最终用户。科学家解释说:“如果我们想在商业上使用它,可以将其另外密封在真空袋中(就像处理食品一样)。”
 
然后,用户仅需拆开包装,用简单的市售移液器注入细菌溶液,然后添加少量的油即可分隔各孔,并有助于避免孔之间的交叉污染。然后将整个包装放入培养箱中。细菌的生长或不生长表明抗生素及其浓度的最佳组合。
 
新测试系统的一大优势是它的灵活性。可以根据需要生产不同组合的不同抗生素的无菌平板。 Derzsi博士说:“我们使用了含有八种不同浓度的六种单一抗生素的平板,为了提高精确度,每个平板进行八次重复。我们还对这六种抗生素的成对组合进行了多次重复测试。可以测试组合一口井中可以使用任意数量的不同抗生素,抑制剂和佐剂,但是为了避免使患者的系统负担过重,医生通常一次不会使用两种以上的抗生素,通过这种新方法,医生可以对患者进行测试并查看哪种抗生素或组合治疗最有效,即个性化治疗而不是依赖于普通人群的治疗效果即使每个人的病情相同,每个人对治疗的反应也会略有不同,这是由于他们的生物区系,代谢个性和许多其他原因因此,新设备是朝着更加个性化的医学迈出的一步,但它不仅对特定患者有很大帮助,而且对于诸如新的,非显而易见的抗生素组合比已知的组合更有效。”
 
尽管这项工作是在细菌及其抗生素敏感性上进行的,但该方法仍有可能被升级,并且在进一步测试后,例如用于印刷引物和进行数字PCR鉴定特定基因或抗体的方法,尤其是使用单个芯片将花费很多。不超过€5。
 
微流体方法还有一个额外的优势-在寻找新药时,科学家通常只拥有非常有限的潜在有用物质。由于采用非接触式印刷,它们可以测试不同浓度和潜在固化剂的组合,而不会过早耗尽基材。
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