این روش انتقال الکترونیکی را که به طور طبیعی اتفاق می افتد اندازه گیری می کند – ScienceDaily


عفونت های باکتریایی به یکی از بزرگترین مشکلات بهداشتی در سرتاسر جهان تبدیل شده اند و یک مطالعه اخیر نشان می دهد که بیماران مبتلا به COVID-19 بسیار بیشتر به عفونت های باکتریایی ثانویه مبتلا می شوند که به طور قابل توجهی مرگ و میر را افزایش می دهد.

با این حال ، مبارزه با عفونت ها کار ساده ای نیست. وقتی آنتی بیوتیک ها با بی احتیاطی و بیش از حد تجویز می شوند ، این منجر به ظهور سریع و گسترش ژن های مقاوم به آنتی بیوتیک در باکتری ها می شود – ایجاد یک مشکل حتی بزرگتر. براساس مرکز کنترل و پیشگیری بیماری های ایالات متحده ، سالانه 2.8 میلیون عفونت مقاوم در برابر آنتی بیوتیک رخ می دهد و بیش از 35000 نفر در اثر آن می میرند.

یکی از عواملی که باعث کاهش سرعت مبارزه با باکتری های مقاوم در برابر آنتی بیوتیک می شود ، زمان لازم برای آزمایش آن است. در این روش مرسوم از باکتری های استخراج شده از بیمار استفاده می شود و فرهنگ آزمایشگاهی رشد یافته با آنتی بیوتیک و بدون آن مقایسه می شود ، اما نتایج می تواند یک تا دو روز طول بکشد و باعث افزایش مرگ و میر ، مدت بستری در بیمارستان و کل هزینه های مراقبت شود.

دانشیار Seokheun “Sean” Choi – مدرس گروه مهندسی برق و کامپیوتر در کالج مهندسی و علوم کاربردی توماس جی واتسون در دانشگاه بینگهامتون – در حال بررسی روشی سریعتر برای آزمایش باکتری برای مقاومت به آنتی بیوتیک است.

وی گفت: برای درمان م infectionsثر عفونت ها ، باید آنتی بیوتیک های مناسب را با دوز مناسب و در مدت زمان مناسب انتخاب کنیم. “تهیه روشی برای آزمایش حساسیت به آنتی بیوتیک و پیشنهاد رهنمودهای موثر برای درمان این عفونت ها ضروری است.”

در چند سال گذشته ، چوی چندین پروژه ایجاد کرده است که از طریق زیست شناسی از “پپرتونیک” عبور می کنند ، مانند پروژه ای که با استفاده از عرق انسان باتری های زیستی تولید کرده است.

این مطالعه جدید با عنوان “روشی ساده ، ارزان و سریع برای ارزیابی اثر آنتی بیوتیکی در برابر باکتری های اگزو الکتروژنیک” در شماره نوامبر ژورنال منتشر شده است. حسگرهای زیستی و بیوالكترونیك – به همان اصول باتری متکی است: انتقال الکترون باکتری ، یک فرآیند شیمیایی که میکروارگانیسم های خاصی از آن برای رشد ، نگهداری کلی سلول و تبادل اطلاعات با میکروارگانیسم های اطراف استفاده می کنند.

چوی گفت: “ما از این رویداد بیوشیمیایی برای یک روش جدید برای ارزیابی اثر آنتی بیوتیکی در برابر باکتری ها ، بدون مشاهده رشد کل باکتری ها استفاده می کنیم.” “تا آنجا که من می دانم ، ما اولین کسانی هستیم که این روش را به سرعت و با بهره وری بالا ، با استفاده از کاغذ به عنوان بستر نشان می دهیم.”

جیون ریو و لین لیو ، چوی با دانشجویان دکترا یانگ گائو (که در ماه مه دیپلم گرفت و اکنون به عنوان دانشجوی دکترای دانشگاه تگزاس در آستین کار می کند) ، چوی دستگاه آزمایشی ساخت که به طور مداوم انتقال الکترونیکی خارج سلولی باکتری ها را کنترل می کند.

یک تیم پزشکی از یک بیمار نمونه گرفتند ، باکتریها را با چندین آنتی بیوتیک برای مدت چند ساعت تلقیح کردند و سپس میزان انتقال الکترونیکی را اندازه گیری کردند. درصد کمتری به معنای تأثیر آنتی بیوتیک ها است.

چوی گفت: “این فرضیه این است كه قرار گرفتن در معرض ضد ویروس باعث مهار كافی انتقال الكترون باكتریایی می شود ، به طوری كه میزان قرائت از دستگاه به اندازه كافی حساس خواهد بود تا تغییرات كمی در قدرت الكتریكی ناشی از تغییر در اثر آنتی بیوتیك را نشان دهد.”

این دستگاه می تواند فقط در مدت 5 ساعت نتیجه ای برای مقاومت آنتی بیوتیکی فراهم کند ، که به عنوان یک ابزار تشخیصی مهم برای مراقبت ، به ویژه در مناطق با منابع محدود ، به کار می رود.

نمونه اولیه – که بخشی از آن با بودجه بنیاد ملی علوم و خدمات تحقیقات نیروی دریایی ایالات متحده ساخته شده است – دارای هشت سنسور چاپ شده بر روی سطح کاغذ آن است ، اما اگر متخصصان پزشکی بخواهند آزمایشات دیگری را روی دستگاه انجام دهند ، می توان این سنسور را به 64 یا 96 سنسور گسترش داد. .

بر اساس این مطالعه ، چوی از قبل می داند که او و دانش آموزانش می خواهند به کجا بروند: “اگرچه بسیاری از باکتری ها انرژی تولید می کنند ، برخی از عوامل بیماری زا انتقال الکترون خارج سلولی را انجام نمی دهند و ممکن است به طور مستقیم در سیستم عامل ما استفاده نشوند. این ترکیبات می توانند در انتقال الکترونیکی باکتری هایی که برق تولید نمی کنند ، کمک کنند.

“مثلا، اشرشیاکلی آنها نمی توانند الکترون ها را از داخل سلول به خارج منتقل کنند ، اما با افزودن برخی ترکیبات شیمیایی می توانند برق تولید کنند. ما اکنون در حال کار بر روی چگونگی مشترک ساختن این روش در همه سلولهای باکتریایی هستیم. “

منبع تاریخچه:

مواد تهیه شده توسط دانشگاه بینگهامتون. اصلی ، نوشته شده توسط کریس کوچر. توجه: مطالب را می توان از نظر سبک و طول ویرایش کرد.


منبع: unbox-news.ir

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>