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2277con太阳能集团:2277con太阳能集团韩进松/李飞团队在Angewandte Chemie上发表临床尿路感染细菌快速检测新策略

发布者:朱功春发布时间:2277con太阳能集团-03-06浏览次数:611


近日,工学院韩进松/李飞团队在国际权威期刊Angewandte Chemie lnternational Edition在线发表成果A Dual Fluorescence Turn-On Sensor Array Formed by Poly(para-aryleneethynylene) (PPE) and Aggregation-Induced Emission (AIE) Boosts Sensitivity in Multiplex Bacterial Recognition。2277con太阳能集团硕士研究生余洋和博士研究生倪伟伟为本论文的共同第一作者,韩进松教授、李飞特聘副研究员、黄慧讲师为本文的共同通讯作者,中国药科大学为第一通讯单位。

细菌感染已成为全球主要的致死和致病原因。及时准确的细菌类别鉴定,有助于选择合适的抗生素,遏制疾病的进展。传统的细菌检测方法,如培养和计数菌落,操作复杂,需要数天才能产生可靠的结果。近年来,新兴技术,包括基于免疫学的方法和聚合酶链式反应(PCR),提高了检测的灵敏度和效率。尽管这些方法显示出在医学应用方面巨大的潜力,但它们仍然需要针对每种细菌的特定设计(例如特定引物和抗体等),不能满足对高通量细菌分析的需求。因此,迫切需要开发一种能够同时鉴定多类型细菌菌株的方法。

为解决这一问题,该团队开发了一种基于信号放大效应的聚对苯乙炔(PPE)和多种带正电荷的聚集诱导发光(AIE)染料构建的静电复合物传感器阵列。该传感系统能够对细菌产生双通道荧光turn-on信号响应,实现了无需对样本进行任何预处理情况下对低浓度(OD600 = 0.001)下20类细菌的并行检测,以及细菌的定量检测和混合细菌鉴定。结合多种人工智能机器学习算法优化,该传感系统在无需对样本进行预处理情况下,30秒内可实现对不同种类尿路感染临床样本的快速鉴定,极大地提高了检测效率。该传感器阵列结合了具有相反性质的两类荧光染料,实现了信号放大,提升了检测灵敏度,突破了临床感染性疾病诊断中存在的检不出、检不准、检不广的技术瓶颈,展示了巨大的临床应用潜力。未来团队将进一步开发便携式、智能化、多功能的并行检测设备,推动这一技术的临床转化和应用。

该研究工作得到了国家自然科学基金(82072017、32272415、52003298)、江苏省自然科学基金(BK20200578)、中国药科大学双一流学科创新团队(CPUQNJC22_04)、国家高层次青年人才计划、中国药科大学兴药学者计划等资助。

图为新型荧光阵列传感芯片设计示意图


文章链接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202318483


(供稿单位:食品营养与安全系,撰写人:李飞)


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