新型高效传感器让致命细菌无所遁形

材料牛注：加拿大魁北克大学光子学研究中心的 Wojtek J. Bock 教授和印度理工学院坎普尔分校合作，研制出了一种新型传感器，用于快速有效地检测潜在的致命大肠杆菌，为致病细菌感染的病患带来了福音！

科学家们制造了一个可以在15至20分钟内检测潜在致命大肠杆菌的新型传感器，它要比传统的实验室测试快得多。大肠杆菌可以在受污染的食物和水中传播，这构成了对儿童和老年人的极大风险。在2011年春末爆发的大肠杆菌，在德国造成上万人患病，超过50人死亡。

加拿大乌塔韦区魁北克大学的光子学研究中心的研究人员，制造了一个新型传感器，能在较宽的温度范围内快速、经济有效地检测大肠杆菌。他们的研究方向主要是以 Wojtek J. Bock 教授和印度理工学院坎普尔分校的合作者为主。研究人员在光学学会的Optics Letters杂志的论文中描述了该传感器。

Saurabh Mani Tripathi，来自印度北方邦，印度理工学院坎普尔分校的物理学家，他说：“使用目前可利用的，主要基于样品扩增的技术，往往需要数小时到数天来检测细菌的存在。因此，一个快速和准确的检测替代品，是优于现有技术的。对细菌的更快测试能实现对患者更及时的治疗，以及更便宜和更容易的环境监测。”

新的传感器采用噬菌体——病毒体系，这样可以自然吞噬和杀灭细菌。病毒会被键合到光纤的表面上，并从样品中抓取大肠杆菌细菌并保持附着。当大肠杆菌存在时，光束撞击表面，会引起细菌污染的警示信号的波长发生变化。

利用光纤进行细菌检测的挑战之一，是温度的变化会对材料的光学性质产生影响。因此传感器通常设计成在特定温度下进行工作。如果样品的温度发生较大变化，将得不到准确的结果。

Tripathi 和他的同事们通过加入额外的光学组件克服了这一难题，其效果可以抵消由温度引起的变化。在室温以上20℃/ 68℉温度范围内，也就是40℃/ 104℉时，设备对温度是不敏感的。

Tripathi说，温度不敏感，使传感器的户外应用更实用，比如现场监测水库。他还指出，食品工业和病理学实验室等方面也可能使用新型传感器。该传感器可以通过改变噬菌体来进行改装，用于检测细菌的其它菌株。

该研究小组目前正在与加拿大一家国际安全防范公司合作，将他们的设备进行商业化应用。Bock 说，这个研究阶段的成本是很难估计的，但该小组希望能够为合适的单位提供几千美元。

Tripathi 说：“致病细菌感染是死亡的最大原因之一，而一个快速的响应时间对于细菌感染的及时发现和后续治疗是很必要的。我感到非常兴奋，新型传感器只需要非常短的时间，就能精确地检测在不同的温度的环境中，从水中收集到的大肠杆菌细菌的存在。”

原文链接：New sensor could help fight deadly bacterial infections

文献链接：Compact and cost-effective temperature-insensitive bio-sensor based on long-period fiber gratings for accurate detection of E. coli bacteria in water

本文由编辑部丁菲菲提供素材，豆慧敏编译，点我加入材料人编辑部。

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