美國印第安納州西拉斐特市-多普勒雷達通過窺探內(nèi)部空氣質(zhì)量來預(yù)測天氣，從而改善了生活。普渡大學(xué)的一個團隊正在使用類似的技術(shù)觀察活細胞內(nèi)部，介紹了一種以科學(xué)家從未有過的方式檢測病原體和治療感染的方法。

 

在一項新研究中，該團隊使用多普勒發(fā)現(xiàn)了細胞內(nèi)部并實時跟蹤其代謝活動，而不必等待培養(yǎng)物的生長。利用這種能力，研究人員可以測試在食物，水和其他環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的微生物，以查看它們是否是病原體，或幫助他們找到治療抗藥性細菌的正確藥物。

普渡大學(xué)的愛德華·珀塞爾杰出物理學(xué)和天文學(xué)教授戴維·諾爾特(David Nolte);基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教授John Turek;愛德華多·西梅內(nèi)斯(Eduardo Ximenes)，農(nóng)業(yè)與生物工程系的研究科學(xué)家;農(nóng)業(yè)與生物工程學(xué)著名教授Michael Ladisch和Michael Ladisch于本月在Communications Biology上發(fā)表的一篇論文中，從他們先前對癌細胞的研究中采用了這項技術(shù)。

利用美國國家科學(xué)基金會以及普渡大學(xué)發(fā)現(xiàn)公園大創(chuàng)意挑戰(zhàn)的資助，該團隊研究了永生化細胞系，這些細胞將永遠存活，除非您殺死它們。他們將細胞暴露于不同的已知病原體，在這種情況下為沙門氏菌和大腸桿菌。然后，他們利用多普勒效應(yīng)監(jiān)視細胞的反應(yīng)。這些活細胞稱為“前哨”，觀察它們的反應(yīng)稱為生物動力學(xué)測定。

諾爾特說：“首先，我們將生物動力成像技術(shù)應(yīng)用于癌癥，現(xiàn)在，我們將其應(yīng)用于其他類型的細胞。沒有其他人在做類似的事情。這就是為什么它如此吸引人的原因。”

當科學(xué)家分離出未知微生物并想知道它是否具有致病性(對生物組織有害)時，該策略可廣泛應(yīng)用。這樣的細胞可能會出現(xiàn)在食物供應(yīng)，水源中，甚至出現(xiàn)在近融化的冰川中。

Ladisch說：“這直接測量細胞是否具有致病性。”“如果細胞不是致病性的，則多普勒信號不會改變。如果是致病性的，則多普勒信號會發(fā)生相當大的變化。然后，您可以使用其他方法來識別病原體。這是一種快速告訴敵人的方法。”

在人們遇到鮮活的未知微生物的情況下，能夠快速辨別細胞是否有害非常有用，這使科學(xué)家們知道應(yīng)該采取什么預(yù)防措施。一旦知道微生物有害，他們就可以開始建立既定協(xié)議，使他們能夠確定細胞的特定身份并確定針對微生物的有效抗生素。

另一個好處是能夠快速而直接地診斷出哪些細菌對哪些抗生素有反應(yīng)。在醫(yī)院和其他環(huán)境中，已經(jīng)具有脆弱的身體和免疫系統(tǒng)的個體可能會接觸到越來越多的抗生素抗藥性細菌并受到感染，在醫(yī)院和其他環(huán)境中，抗生素抗性可能是一個毀滅性的問題。有時，這會導(dǎo)致潛在的致命疾病，稱為細菌性敗血癥或敗血病。這與有關(guān)xin 冠的病毒性敗血癥有所不同，盡管科學(xué)家表示，他們的下一步將包括研究病毒性敗血癥。

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來源：生物幫

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