科学家们使用非接触式印刷方法进行大量的抗生素测试

时间:2020-04-24 18:08 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

科学家们使用非接触式印刷方法进行大量的抗生素测试

你想知道哪种抗生素组合对特定的病人最有效吗?在一个照护中心6到12个小时就能完成吗?或者一次在数千个样本中寻找抗体?现在有了来自IPC PAS的科学家发明的一种新设备,这成为可能。它便宜、快速、可靠,可以取代条状试验,给病人更好的机会与疾病作斗争。

由Piotr Garstecki教授领导的一个小组正在开发用于诊断的新工具。在Micromachines上发表的一篇论文中,描述了结合现有的简单方法来开发一种简单的细菌药敏测试试剂盒,这种试剂盒比传统的琼脂测试使用更少的试剂,更少的抗生素,并且和Etest一样易于执行。用户还可以选择如何可视化结果,选择代谢指标的细菌,荧光染料或比色变化。

“我们想要尽可能简单地测试抗菌药物的易感性,不仅是针对单一药物,还包括组合药物或不同条件下的药物,”该论文的作者之一、该项目的主管拉迪斯拉夫·德兹博士解释说。“为了推出这个新设备,我们匹配了几个独立发现的东西。例如,我们使用标准的紫外线和软光刻技术,这是非常常见的方法来制造微流控设备,我们把它与非接触式印刷结合在一台专为我们设计的机器上。”

通过使用这种组合方法,科学家们可以非常精确地定位微波中的小液滴——在这种情况下,就是不同浓度和不同组合的抗生素溶液。它们是在微波炉里打印的,类似于激光或喷墨打印机。“打印机有小喷嘴,利用压电力,它们可以提供非常精确的液体量:纳米颗粒到微球,甚至飞球,”德兹博士说。“我们使用了类似的技术,只是用抗生素代替了墨水,我们不是把抗生素注射到纸上,而是注射到柔软的弹性体上。我们让它在控制的条件下慢慢变干。水相的水分蒸发了,我们只剩下非常少量的抗生素。”

用于实验的井相当大,直径为1毫米,其容量约为100毫米。0.67毫升。“总的来说,我们在一个芯片中使用了1024个孔。尽管它只有传统板的一半大小,但却比传统的96孔板高出一个多数量级。但是,通过减少单个井的规模,甚至可以将其增加到1万口井,”Derzsi博士说。

为了使它更方便使用,研究人员用一种聚合胶带将设备密封,然后将其放入真空中。因此,该设备被交付给最终用户无菌和内部负压。“如果我们想把它用于商业用途,它可以额外密封在真空袋里(就像我们处理食物一样),”这位科学家解释说。

用户只需要打开包装,用一根简单的商用移液管注入细菌溶液,然后加入少量的油,把井分开,帮助避免井间的交叉污染。然后整包被放入保温箱。细菌的生长或不生长表明抗生素的最佳组合及其浓度。

新测试系统的一大优点是它的灵活性。可以根据需要用不同组合的不同抗生素生产无菌板。德兹博士说:“我们使用的培养皿中含有六种不同浓度的单一抗生素,为了增加精确度,每一种抗生素重复使用八次。我们还在几次重复中测试了这六种抗生素的成对组合。在一口井中测试任意数量的不同抗生素、抑制剂和佐剂的组合是可能的,但通常,医生一次使用的抗生素不超过两种,以避免加重病人的负担。通过使用这种新方法,医生可以测试病人,看看哪种抗生素或联合使用效果最好。,以个性化的治疗,而不是依赖于什么工作在一般人群。即使是同一种疾病,每个人对治疗的反应也略有不同。这是因为它们的生物群,新陈代谢的个性和许多其他的东西。因此,这种新设备向更加个性化的医疗迈出了一步。但它不仅对特定的病人很有帮助,而且对科学目的也很有帮助,比如发现新的、不明显的抗生素组合,比已知的效果更好。”

虽然工作是细菌抗生素敏感性,该方法有可能成为升级和经过进一步测试使用,例如,对于印刷数字PCR引物和做识别特定基因或antibodies-especially单片成本不超过5。

微流控方法还有一个额外的优势——在寻找新药时,科学家们通常只有非常有限的潜在有用物质。由于非接触式印刷,他们可以测试不同浓度和组合的潜在固化物,而不会过早耗尽衬底。

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