Разделы Партнеры Информация LinkXpress
Вход
Реклама на сайте
Ampronix,  Inc

Мероприятия

18 Jan 2018 - 20 Jan 2018
23 Jan 2018 - 26 Jan 2018

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

Каналы

Хирургия

посмотреть канал
Исследования предполагают, что ортопедические винты из человеческой кости могут вскоре заменить металлические (фото любезно предоставлено Surgebright).

Из человеческой кости созданы хирургические винты

Инновационные хирургические винты, выполненные из бедренной кости донора, могут содействовать восстановлению после операции... Читать дальше

Женское здоровье

посмотреть канал
: В новом исследовании утверждается, что кормление грудью, по всей видимости, не снижает восприимчивость к аллергии (фото любезно предоставлено фотобанком Getty Images).

Кормление грудью не обеспечивает сокращения риска развития аллергий и бронхиальной астмы

В новом исследовании утверждается, что кормление грудью могло бы фактически увеличить риск развития сенной лихорадки и экземы,... Читать дальше

Уход за пациентами

посмотреть канал
Med4 Elite спроектирован как мощный мультимодальный инструмент для ортопедической реабилитации (фото любезно предоставлено Game Ready).

Инновационное устройство содействует ортопедической реабилитации

Мультимодальная система, которая обеспечивает как термальную, так и прерывистую пневматическую компрессионную терапию, предоставляет... Читать дальше

IT

посмотреть канал
Улучшенное приложение VisualDx с Core ML - это платформа, позволяющая машинному обучению помогать специалистам здравоохранения быстро и точно идентифицировать сыпь и поражения кожи (фото любезно предоставлено VisualDx).

Приложение с искусственным интеллектом VisualDx для iPhone улучшает диагностику болезни

VisualDx (Рочестер, штат Нью-Йорк, США) улучшила приложение собственной разработки VisualDx с помощью Core ML – новой концепции... Читать дальше

Новости больниц

посмотреть канал
Визуализация новой больницы Columbia Jiaxing (изображение любезно предоставлено Columbia China).

Columbia China построит новую больницу в Цзясине

Columbia China (Шанхай, Китай) начала строительство больницы Columbia Jiaxing в провинции Чжэцзян. Многопрофильная больница... Читать дальше

Бизнес

посмотреть канал
Медицинская ярмарка MEDICAL FAIR THAILAND 2017 поставила рекорд по посещаемости, что свидетельствует о быстрорастущей индустрии здравоохранения в регионе (фото любезно предоставлено MEDICAL FAIR THAILAND).

Медицинская ярмарка MEDICAL FAIR THAILAND 2017 продемонстрировала рекордную посещаемость

Медицинская ярмарка MEDICAL FAIR THAILAND 2017, которая проходила в Бангкоке (Таиланд) с 6 по 8 сентября 2017 года, стала... Читать дальше
Copyright © 2000-2017 Globetech Media. All rights reserved.