荧光纳米传感器如何实现对细菌感染的快速追踪和可视化?

发布网友发布时间：2024-05-14 22:30

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热心网友时间：2024-06-01 02:30

革新检测技术：荧光纳米传感器引领细菌感染诊断新时代

科研团队由Sebastian Kruß 教授领军，他们在德国的多个顶尖学府如波鸿鲁尔大学 (RUB)、哥廷根大学等，携手突破传统，于2020年11月25日在《自然通讯》上发布了一项革新成果。他们开发出的新型荧光纳米传感器，以超乎想象的速度和便捷性，为病原体追踪和感染检测开辟了新途径。

传统细菌检测依赖繁琐的组织样本采集与分析，而Kruß 教授团队的目标是借助微型光学传感器，实现直接在感染部位的可视化。这种传感器的核心技术是直径小于1纳米的改性碳纳米管，它们在可见光照射下会发出近红外光，尽管人类肉眼不可见，但这种光在遇到细菌特异性分子混合物时，荧光特性会发生显著变化，从而揭示病原体的存在。

荧光纳米管的独特优势

塞巴斯蒂安·克鲁斯博士，RUB功能接口和生物系统组的负责人，强调了这种近红外光工作的优势，它能有效减少光学成像中的背景干扰，即使在伤口敷料或植入物下的深部组织，也能清晰地读取传感器信号。这一特性预示着智能植入物感染的光学检测可能成为现实，能实时监控愈合进程或潜在感染，从而提升患者护理水平。

罗伯特·尼ßler，哥廷根大学的研究主要作者，展望了更广阔的潜在应用领域：“除了植入物感染，我们还看到脓毒症等复杂疾病血培养快速诊断的可能改进。”此外，杜伊斯堡的电路和系统团队，以及科隆大学医院和弗劳恩霍夫微电子研究所的医学微生物学团队，也共同参与了这项突破性的研究。

这项创新技术不仅革新了细菌检测方法，也为未来的医疗应用打开了新的大门，为更精准、快速的医疗干预提供了强有力的支持。随着科研团队的不断努力，荧光纳米传感器有望在医疗领域书写更多传奇故事。