弗莱堡大学的工程师和生物技术学家团队首次表明,可以使用呼吸样品确定哺乳动物体内抗生素的浓度。呼吸测量也对应于血液中的抗生素浓度。
该团队的生物传感器 - 一种允许同时测量几种标本和测试物质的多重芯片 - 将来能够在现场对传染病的个性化药物进行个性化剂量,并有助于最大程度地减少细菌抗性菌株的发展。
该传感器是由Can Dincer博士和H. Ceren Ates博士领导的,FIT FREIBURG互动材料和生物启发的技术中心,合成生物学教授Wilfried博士,Cluster的演讲者团队成员Wilfried教授Wilfried博士卓越CIBSS - 综合生物信号研究中心,报告弗莱堡大学。
该传感器基于对抗生素反应的合成蛋白,从而导致当前的变化。观察已发表在高级材料杂志。
以前研究人员只能检测到呼吸中的抗生素痕迹
研究人员测试了接受抗生素的猪的血液,血浆,尿液,唾液和呼吸样品的生物传感器。他们能够证明,猪血浆中生物传感器的结果与标准医疗实验室过程一样准确。以前,无法测量呼出呼吸样品中的抗生素水平:“到目前为止,研究人员只能在呼吸中检测到抗生素的痕迹。在微流体芯片上我们的合成蛋白,我们可以确定呼吸凝结物中最小的浓度,它们与血值相关。” Dincer解释说。
传感器将有助于使抗生素水平稳定在严重病中
医师需要将抗生素水平保持在个性化的治疗范围内,以使患有严重感染的患者处于败血症和器官衰竭甚至患者死亡等威胁的风险。抗生素的给药不足可以使细菌突变,从而使药物不再起作用:它们变得具有抗药性。ATES说:“快速监测抗生素水平将是医院的巨大优势,可以将该方法拟合到传统的面罩中。”在弗莱堡大学的另一个项目中,Dincer正在开发可穿戴的纸传感器,以连续测量呼气的呼吸。计划通过使用人类样品测试系统来验证抗生素生物传感器的临床试验。
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细菌蛋白作为传感器
微流体生物传感器带有可以识别β-内酰胺抗生素(例如青霉素)的蛋白质,如粘附在聚合物膜上。在样品和酶耦合β-内酰胺的抗生素中有竞争,以结合这些细菌蛋白。该竞赛产生了当前的变化 - 例如在电池中:样品中存在的抗生素越多,酶产物的产生越少,从而导致可测量的电流较低。该过程基于一种天然受体蛋白,该蛋白耐药细菌用于检测威胁它们的抗生素。韦伯谈到他的小组发展的过程时说:“您可以说我们正在自己的游戏中击败细菌。”