激光直写技术为快速检测大肠杆菌提供新途径

快速检测大肠杆菌的试纸

传统的实验室分析手段识别大肠杆菌一般需要几天，花费时间较长。且分析仪往往体积较大，并需要维护和清洗。南安普敦大学的研究人员使用了激光直写技术制备了一种细菌检测试纸，该试纸可以帮助一些医疗资源贫乏地区中的医生快速识别大肠杆菌感染。检测手段基于与现有妊娠试验和尿液干化学分析仪相似的原理，并同时具有稳健性和简便性。

细菌快速检测的关键在于如何确保流体快速流到正确区域。研究人员采用的方法基于南安普顿大学光电研究中心（ORC）在RAPID-TEST项目下开展的先前研究工作。

研究表明，激光直写入技术可制备支持液体横向流动的结构，从而控制多孔介质中液体样品的流动路径。通过设计，OFC使用激光直写制备微流体试纸可使液态聚合物局部沉积到纸质基底的特定位置上。实验采用405 nm的激光烧蚀聚合物材料并引发光聚合，从而形成流体管道，随后流入该结构的液体将会受到管道限制并被引导至所需测试的位置。其中，样品向测试区域的流动速度是限制检测时间的一个基本因素。不同的激光参数和聚合物化学成分可以控制流体通道的尺寸，从而影响流速和测试区域的大小。这两个参数都是提高灵敏度和降低检测阈值的关键。

另外，研究人员在试纸顶层封装有四种常见的抗生素，如果样品与周围抗生素反应，则区域会出现明显的变色斑块。因此，试纸除了能够使医生快速确定感染是否由细菌引起，还能指示该细菌是否对四种常见的抗生素具有抗药性，从而可以减少不必要的抗生素使用，并有助于避免日益增长的抗药性的威胁。

集成纸质检测设备能够在现场即时识别细菌感染，并且为医生准确开具抗生素处方提供了极为有益的线索，因此十分具有应用价值。