?美国国家卫生研究所(NCI)和国家标准与技术研究所(NIST)的科学家们发明了一种新方法,它可以快速的探测和鉴别个数非常少的不同种细菌,适用于从炭疽热到大肠杆菌的多种细菌。研究论文发表在3月28日的《Proceedings of the National Acadamy of Scineces》杂志上。这项研究成果可以用来制造可快速检查生物武器和抗生素抵抗剧毒菌株中细菌的手持型设备,在这些应用范围内,检查速度都是非常重要的。
??传统的鉴别传染性细菌的方法和对这类细菌的处理都是耗时费力的,单是隔离培育细菌就需要好几个小时,甚至几天。新方法用快速复制病毒(抗菌素)来传染感兴趣的细菌,并且把细菌进行基因改造,使之与量子点结合起来,这样大大加快了细菌鉴别过程。量子点是纳米尺度的半导体粒子,相对于传统的荧光物质,它发出的信号要强得多,同时在光线照射下也稳定得多。这种方法可以在不到一小时的时间内对每毫升只有10个或更少细菌细胞的样品进行探测和鉴别。
??抗菌素是一种经过基因改造的病毒,它的表面覆盖有一种特殊的蛋白质。当这种抗菌素传染给细菌并复制后,细菌会破裂开来,释放出很多粘有维生素H的抗菌素后代,所有的生物细胞中都含有维生素H。这种“戴有维生素H帽子”的抗菌素可以选择性的吸引经过特殊处理的量子点,量子点可以有效地吸收很宽频段的光线,随后发射出某种单色光,具体颜色与粒子大小有关。如此得到的抗菌素-量子点复合物可以用显微镜、光谱仪或流式细胞技术检测出来,得到的结果可以用来判断细菌的种类。把不同的抗菌素和量子点配对,发射出的单色光的颜色也会不同,这样就可以把新技术推广到能够同时鉴别多种菌株。
??这种新方法比传统的光学方法敏感性更高。它能够观察出有多少病毒传染给了一个细菌细胞,也能看到单个的病毒上带有多少个量子点。NIST已经把这项技术申请了一项临时专利,美国国家卫生研究所(NIH)最近正在申请相关的非临时性专利。NIST对这项研究的贡献包括实验设计和荧光成像。该项研究得到了NIH、NCI、NIST和美国癌症研究中心的资金支持。