Обнаружение бактерий с помощью нового лазера
Группа ученых из Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны создала прибор, размер которого не превышает спичечный коробок, и который способен обнаружить бактерии и прочие микроорганизмы в испытуемом объекте всего за несколько минут, а не затрачивая на это недели, как это было совсем недавно.
Нанорычаг – это основа нового устройства, у него своеобразная структура, а выполняет он роль очень чувствительного сенсора, что начинает вибрировать в ответ на различные метаболические процессы, происходящие в клетке бактерии. Эти колебания достаточно просто считать при помощи лазера и преобразовать в электрический сигнал. Последующий анализ полученного сигнала даст возможность определить есть ли в испытуемой среде определенный вид микроорганизма.
Применение такого экспресс-метода даст возможность медицинским работникам быстро и просто определять эффективность выписанных антибиотиков и прочих лекарственных препаратов. Но важнейшую роль новая разработка сыграет в решении проблем, связанных с онкологией. Лазер позволит изучить эффект различных видов химиотерапии и других применяемых методов на клетки злокачественных образований.
Процесс такого анализа достаточно прост: на поверхность невероятно чувствительного измерительного датчика, который изготовлен из специальных материалов и снабжен соответствующим покрытием, помещается жидкость, которая может содержать бактерии. Из-за метаболических процессов и передвижения бактерий в датчике начинается вибрация, колебания, амплитуда которых не превышает миллионные доли миллиметра, передаются на рычаг, который является модулятором лазерного детектора, что преобразует механические колебания в электрические сигналы. Амплитуда и форма полученного сигнала даст ученым информацию о наличии или отсутствии в данной жидкости микроорганизмов, в некоторых случаях можно определить и вид этого микроорганизма.
В планах ученых на ближайшее будущее замена используемого сейчас лазерного оптического детектора колебаний пьезоэлектрическим прибором. Использование последнего позволит уменьшить размер самого устройства на столько, что его можно будет встроить в структуру электронных чипов, на которых будет базироваться универсальная медицинская диагностика.