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印在芯片上,活激光是一种擅长的生物传感器

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新加坡,4月5日2021年 - 一款标准喷墨打印机是新的方法的核心,南洋科技大学新加坡和中国(NTU新加坡和中国)开发用于监测细菌和抗生素之间有时微妙的相互作用。研究人员的方法在支持直接药物筛选应用中产生了一种一次性的“活激光”。

他们说,该技术可以使用MicronAno激光技术实现越来越敏感和高通量的测试。

在由NTU新加坡的Yu-Cheng Chen领导的研究中介绍,活性激光器包含从办公室质量喷墨打印机印刷的多个微加液,其作为高度敏感和无培养的传感器,并且能够在几秒钟内制造成质量尺寸。传感器用于在微尺寸水滴中封装活细菌。除了一次性之外,该系统还可以清洗。

其价值在于需要改善需要更长时间的常规技术,以表明甚至是涉及细菌和抗生素的药物相互作用,并且可能无法对其进行最佳敏感。

研究人员在三步过程中建立了传感器,该方法开始与能够识别细胞中存在的DNA和RNA的核酸染料的标记细菌。然后将细胞和细胞介质注入办公室打印机中,然后可以将抗生素药物直接添加到打印头中。然后以镜面芯片上的阵列图案印刷半球微量滴电池。

激光束扫描“生存”激光阵列,从耳语画廊模式(WGM)产生发射图像。这些WGMS本身提高,导致激光发射更强,通过药物与细菌的相互作用。在该方法中,将细胞膜被破坏,释放更多的荧光DNA或增益分子随时间的推移。

由于激光信号对液滴接口处的染料分子的变化敏感,因此完整的系统能够捕获释放的DNA的微小增加,导致激光排放和增益分布的显着变化。测试最终显示激光发射图像分析比荧光图像分析更敏感,这两个数量级 - 也考虑到荧光图像随时间饱和而饱和。

“我们的研究结果表明,激光生成中发生的放大使我们能够量化增益介质中生物过程中的微小变化,”陈说。

根据NTU的Shilun Feng,描述了生物传感器的研究,相同的方法可以应用用于合并片上激光的微流体制造的团队可以应用于安排具有高灵敏度的生活物种。

“随着对病毒的药物筛查的快速需求,这种技术甚至可以使病毒或细菌能够在微型电池内部培养并监测与药物的动态相互作用,”冯说。

该研究发表在分析化学www.doi.org/10.1021/acs.analchem.1c00020)。

photonics.com.
4月2021年

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