Мы используем технологию cookie для понимания того, как вы пользуетесь нашим сайтом. Под этим подразумевается персонализированный контент и реклама. Для того, чтобы узнать больше - нажмите сюда. Пользуясь данным сайтом вы подтверждаете согласие с нашей политикой. Политика cookie.
Разделы Партнеры Информация LinkXpress
Вход
Реклама на сайте
ALTO/MARKETING LIMITED

Пьезоэлектрический датчик может измерить эффективность антибиотика

Редакция HospiMedica - Россия
Опубликовано 24 Nov 2017
Print article
Доктор Уорд Джонсон наблюдает сигналы, генерируемые бактериями, покрывающими кристаллы кварца (фото любезно предоставлено Burrus/NIST).
Доктор Уорд Джонсон наблюдает сигналы, генерируемые бактериями, покрывающими кристаллы кварца (фото любезно предоставлено Burrus/NIST).
В новом исследовании утверждается, что датчик на основе кварца способен в течение часа определить, будет ли антибиотик эффективен против инфекции.

Новый пьезоэлектрический резонатор, разработанный исследователями из Национального института стандартов и технологий США (U.S. National Institute of Standards and Technology, NIST, Гейтерсбёрг, штат Мэриленд, США), чрезвычайно чувствителен и может детектировать механическое движение прикрепившихся к нему микробов и их реакцию на антибиотики. Датчик состоит из тонкого пьезоэлектрического кварцевого диска, зажатого между двумя электродами. На один электрод подается переменное напряжение на устойчивой частоте, близкой к резонансной частоте кристалла, для возбуждения колебаний кристалла.

На другом электроде (на противоположной стороне кристалла) могут регистрироваться осциллирующие напряжения, возникающие в результате реакции кристалла; флуктуации на резонансной частоте являются следствием микробной механической активности нескольких миллионов бактериальных клеток, связанных с поверхностью кристалла. Ультрачувствительный подход может обеспечить обнаружение генерируемых клетками частотных флуктуаций на уровне менее одной десятимиллиардной, при этом генерируется частотный шум, коррелирующий с плотностью живых бактериальных клеток.

Когда бактерии E. coli подвергались воздействию различных антибиотиков, датчик показал, что частотный шум от бактерий упал до нуля в течение семи минут после обработки полимиксином B и в течение 15 минут после приема ампициллина; результаты отражают нормальную фармакокинетику антибиотиков. Исследователи добавили, что поскольку использовались бактерии с парализованными жгутиками, они пришли к выводу, что колебания частоты обусловлены колебаниями клеточных стенок. Исследование было опубликовано 22 сентября 2017 года в Nature Scientific Reports.

“Используемые в настоящее время тесты требуют, чтобы колонии бактерий культивировались в течение нескольких дней, что может позволить недостаточно обработанной инфекции развиваться дальше и дать бактериям шанс выработать лекарственную устойчивость, — заключает ведущий автор Уорд Джонсон (Ward Johnson), доктор философии. — Датчик NIST представляет собой кварцевый резонатор, который по-разному вибрирует, когда бактериальные клетки на его поверхности изменяют свое поведение; он выявляет механическое движение микробов для оценки реакции на антибиотики ... количество частотных шумов, излучаемых бактериальными клетками, увеличивается с увеличением плотности бактерий”.

Пьезоэлектричество, обнаруженное в 1880 году французскими физиками Жаком и Пьером Кюри, является обратимым эффектом в кристаллах, который дает представление о внутренней генерации электрического заряда в результате действия механической силы. Например, кристаллы цирконата-титаната свинца будут генерировать измеряемое пьезоэлектричество, когда их статическая структура деформируется примерно на 0,1%. И наоборот, те же кристаллы изменят свой статический размер примерно на 0,1%, когда к материалу будет приложено внешнее электрическое поле. Обратный пьезоэлектрический эффект используется при производстве ультразвуковых волн.

Ссылки по теме:
National Institute of Standards and Technology


Print article
Italray

Каналы

Хирургия

посмотреть канал
Новое исследование утверждает, что вдыхание оксида азота может уменьшить осложнения, связанные с почками, после операции (фото любезно предоставлено 123RF).

Ингаляционный оксид азота может снизить риск хирургических осложнений

Введение оксида азота (NO) во время и после операции на сердце может снизить риск развития острых и хронических проблем с... Читать дальше

Женское здоровье

посмотреть канал
Употребление марихуаны может оказать пагубное влияние на исходы беременности (фото предоставлено Thinkstock).

Беременным женщинам рекомендовано воздержаться от употребления марихуаны

При составлении новых клинических нормативов вынесено предложение предупреждать женщин, вынашивающих плод, о том, что употребление... Читать дальше

Уход за пациентами

посмотреть канал
Умная таблетница дает возможность эффективного контроля ежедневного приема лекарств (фото любезно предоставлено Qualife).

Умная таблетница улучшает приверженность пациентов к терапии

Умная таблетница станет подходящим решением для людей, вынужденных следовать строгим требованиям осуществления ежедневной... Читать дальше

IT

посмотреть канал
Новое исследование предполагает, что телемедицина может увеличить продолжительность жизни пациента с сердечной недостаточностью (фото любезно предоставлено Alamy).

Телемедицинский контроль за состоянием пациентов повышает продолжительность жизни

По данным нового исследования, телемедицинский контроль за состоянием здоровья снижает частоту госпитализаций и продлевает... Читать дальше

Новости больниц

посмотреть канал
Система NFER позволяет исследователям отслеживать движения медсестер в реальном времени (фото любезно предоставлено Юнг Хиуп Кимом (Jung Hyup Kim) из Университета Миссури).

Система отслеживания медсестер может улучшить рабочий процесс в больницах

Инновационная система использует комбинацию наблюдения в ручном режиме и неинтрузивных датчиков слежения для наблюдения в... Читать дальше

Бизнес

посмотреть канал
Жидкокристаллический дисплей с задней светодиодной подсветкой (фото любезно предоставлено NEC Display Solutions).

Мировой рынок медицинских дисплеев достигнет 2 млрд долларов США к 2023 году

Ожидается, что мировой рынок медицинских дисплеев будет расти с совокупными темпами годового роста на уровне 4,6%, приблизительно... Читать дальше
Copyright © 2000-2018 Globetech Media. All rights reserved.