加拿大研究人員利用芯片實驗室微流控技術(shù)開發(fā)出一款全新的生物傳感器，用于實時檢測病原菌。

細菌在我們周圍無處不在，空氣中、物體上、人體內(nèi)部和表面都存在細菌。它們非常小，以至于發(fā)梢上可以聚集成千上萬的細菌。細菌通常是無害的，但是其中一些細菌可能會導(dǎo)致食用受污染食物或開放性傷口接觸到臟水的人患病。

細菌感染的風(fēng)險

細菌感染是一類重要的公共健康問題，會引起一系列的疾病和耐藥性問題。例如，全世界每年約有130萬由結(jié)核分枝桿菌導(dǎo)致的肺結(jié)核死亡病例。同時，由于細菌性病原體通常通過食物進行傳播，沙門氏菌、大腸桿菌和李斯特菌成為引起美國人民疾病和死亡的主要原因。

雖然這些傳染病在早期具有很高的可治療性，但目前診斷感染和進行藥敏檢測的方法昂貴、費時且勞動密集。通常需要大約二到五天的時間才能得到準確可靠的診斷結(jié)果。診斷和治療的延誤，可能會由于久病和并發(fā)癥的發(fā)展，而導(dǎo)致更高的死亡率和發(fā)病率，同時也會增加進一步傳播感染的風(fēng)險。

病原菌的實時檢測

在最近發(fā)表的《自然科學(xué)報告》（Nature Scientific Reports）中的一項研究中，來自加拿大的一組研究人員利用芯片實驗室微流控技術(shù)開發(fā)了一款生物傳感器，可以快速檢測病原菌。在由軟刻蝕制成的微流控芯片中注入細菌樣本，并與微波微帶環(huán)形諧振器結(jié)合，通過在樣品中發(fā)送微波信號，該裝置能夠快速且準確地分析并生成所含細菌的報告。

重塑對未來病原菌的診斷

針對各種情況下的大腸桿菌對該裝置進行測試后，研究人員證明了在不同pH值下檢測細菌濃度可以實現(xiàn)近乎即時的響應(yīng)。該裝置也能夠直接觀察并對細菌進行計數(shù)。通過抗生素藥敏檢測自動化，并提高診斷和處理細菌感染的能力，將使得臨床微生物實驗室受益。

該研究為重塑未來病原菌的診斷打開了新的大門。研究人員需要進一步的實驗以評估快速診斷和處理不同感染的可行性。

真菌的培養(yǎng)與鑒定技術(shù)——鑒定試驗

真菌的鑒定可采用以下試驗進行：

1．毛發(fā)穿孔試驗?zāi)承┢つw癬菌通過特殊的菌絲附屬器一穿孔器官而使毛發(fā)穿孔，而另一些菌種不見此穿孔器官，借此鑒別某些菌種。穿孔試驗陽性可使毛發(fā)有裂口或凹陷。試驗陰性，不能使毛發(fā)穿孔。例如石膏樣小孢子菌穿孔試驗陽性，紅色毛癬菌穿孔試驗陰性。

2．明膠液化試驗?zāi)承┱婢哂忻髂z酶，可將明膠蛋白分解成小分子物質(zhì)而導(dǎo)致其在低溫下也不能凝固。主要用于鑒別著色真菌、鏈絲菌、放線菌及諾卡菌等。

3．芽管形成試驗 白假絲酵母菌在動物血清中孢子伸長，能形成芽管，但并非所有的假絲酵母菌都能形成芽管，借此鑒定酵母樣真菌。試驗要設(shè)陽性(白假絲酵母菌)和陰性對照(熱帶假絲酵母菌)，并注意控制培養(yǎng)時間。

4．厚膜孢子形成試驗玉米瓊脂加1_ween．80可以降低培養(yǎng)基表面張力，很適宜酵母樣真菌的菌絲和芽生孢子的生長，白假絲酵母菌在此培養(yǎng)基上能產(chǎn)生厚膜孢子，借此可鑒定白假絲酵母菌。顯微鏡下看到假菌絲中隔部伴有成簇的圓形分生孢子，絕大部分菌株在菌絲頂端有1個或2個厚膜孢子。

5.  酚氧化酶試驗酚氧化酶能催化單酚羥基化為二酚，進一步將其氧化成醌，而醌在非酶促條件下自然氧化生成黑色素。此酶為新生隱球菌所特有，常用于新生隱球菌的鑒定，用己知新生隱球菌和淺白隱球菌分別做陽性和陰性對照。

6．脲酶試驗?zāi)承┱婢缡鄻影_菌、狗小孢子菌、新生隱球菌產(chǎn)生脲酶，可分解尿素產(chǎn)生大量的氨，氨可使培養(yǎng)基的pH升高，從而使酚紅指示劑呈紅色。

7．糖同化或發(fā)酵試驗糖同化試驗是檢測真菌對糖類中碳源利用能力的一種極有價值的試驗。其原理是某些真菌在不含碳源而僅含氮源的合成固體培養(yǎng)基上不生長。當培養(yǎng)基中加入該菌能利用的碳水化合物時，則該菌生長。一般對雙糖類發(fā)酵的真菌，都能同化或利用糖類或碳源，主要用于鑒定酵母菌。糖發(fā)酵試驗是檢測真菌最常用的生化試驗，利用真菌對各種糖類、醇類及醇苷類的發(fā)酵能力，借以鑒定菌種。

此外真菌的鑒定試驗還包括：牛乳分解試驗，真菌對牛乳中的乳糖和酪蛋白有分解作用，可產(chǎn)生酸化、凝固、胨化、堿化等反應(yīng)；氮源同化試驗，原理同碳源同化試驗，但需改用無氮源培養(yǎng)基，不加糖類而加硝酸鉀，觀察對硝酸鉀的利用情況，用于酵母菌的鑒定：TZC試驗，在葡萄糖蛋白胨瓊脂內(nèi)加入O．05g／L氯化三苯基四氮唑，白假絲酵母菌在此培養(yǎng)基上培養(yǎng)后不變色，其他假絲酵母菌培養(yǎng)后變?yōu)榧t色、深紅色或紫色；另外，目前臨床還常用商品化的顯色培養(yǎng)基，快速鑒定白假絲酵母菌和其他假絲酵母菌。

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