微型磁珠可幫助快速檢測分析病原體
動態磁珠Dynabeads是一種市售的微型磁性球體,科學家們用它來分離某些類型的細胞和蛋白質。現在,麻省理工學院的研究人員正在開發一種利用磁珠快速檢測飲用水或血液樣本中病原體的方法。利用目前基於實驗室的技術來培養細菌或病毒,可能需要幾天時間來處理體液、水或其他液體樣本。毋庸置疑,如果這些物質中存在病原體,人們越早知道越好。
這就是Dynabeads 的用武之地。磁珠發明於1976 年,由包裹在聚合物外殼中的磁性鐵芯組成。外殼上塗有不同類型的抗體,這些抗體會與加入磁珠的液體樣本中的特定目標分子結合。將磁鐵放在裝有這種樣品的小瓶外側,科學家們就能收集並分析粘在Dynabeads 上的目標分子。
儘管如此,以這種方式檢測病原體的存在仍然是一個相當耗時的過程。在Loza Tadesse 和Rohit Karnik 教授的領導下,麻省理工學院的一個團隊正在創造一種變通方法。
科學家們發現,通過利用一種被稱為拉曼光譜的技術,可以通過珠子散射光的獨特方式檢測液體樣本中的Dynabeads。這種獨特的”拉曼特徵”可以在不到一秒鐘的時間內捕捉到。
Karnik告訴我們,他們目前正在開發一種技術,用於分離游離的、未與病原體細胞結合的微珠。然後,便攜式設備就能快速、輕鬆地區分兩者的拉曼信號。如果檢測到與病原體結合的Dynabeads 信號,用戶就可以知道樣本中存在病原體。
在迄今為止進行的實驗室測試中,該過程已被用於在短短半秒內檢測水樣中的沙門氏菌。
“這是一種可以快速給出肯定或否定答案的方法: 到底有沒有污染物?”Tadesse 說。”因為即使是少量的病原體也能引起臨床症狀”。