目前,如果医生怀疑病人有细菌感染,他必须提供液体样本,然后送到实验室进行分析。然而,一种新的设备可以在几分钟内对这些样本进行现场分析。
在实验室里分析体液样本有三个主要问题。首先,在得到结果的几天时间里,任何存在的感染都可能变得更糟。另一方面,医生有可能立即让病人服用抗生素,以防他们被感染--如果事实证明他们没有被感染,那么他们将毫无必要地服用药物(并忍受任何副作用)。此外,在偏远地区或发展中国家,有适当设备的实验室可能离得很远。
正是考虑到这些限制,加拿大麦克马斯特大学的科学家创造了这个原型设备。该工具实际上由两部分组成--一个双通道电传感芯片和一个类似USB棒的主处理模块,芯片被插入其中。
医生们首先将一滴血液、尿液或唾液放在芯片上。在那里,芯片上已有的DNA酶与疑似细菌产生的特征蛋白发生反应--假设这些细菌首先存在的话。芯片和主模块都被插入智能手机,在那里,一个专门的应用程序在不到一个小时的时间内解释和显示数据。
该技术已经成功用于检测尿液样本中的有害大肠杆菌,并且能够通过利用不同的DNA酶检测其他类型的细菌。更重要的是,据说它还可以被改造成检测病毒感染,包括COVID-19。
“这将意味着病人可以得到更好的治疗,更快的结果,并避免严重的并发症,”关于这项研究的一篇论文的共同通讯作者Leyla Soleymani说。“它还可以避免不必要地使用抗生素,这是可以为我们在对抗抗菌素耐药性的战斗中争取时间的。”
这篇论文最近发表在《自然化学》杂志上。