用于快速檢測(cè)傷口感染的低成本快速傳感器

低成本絲網(wǎng)印刷碳傳感器已被用于快速檢測(cè)傷口中常見的細(xì)菌，這可能為實(shí)時(shí)醫(yī)療設(shè)備鋪平道路。

斯特拉斯克萊德大學(xué)和 NHS Ayrshire & Arran 進(jìn)行的一項(xiàng)研究使用靈敏的便攜式電化學(xué)傳感器，可在半小時(shí)內(nèi)檢測(cè)到臨床樣本中的感染，比目前的醫(yī)院實(shí)驗(yàn)室測(cè)試快得多。

在臨床實(shí)踐中檢測(cè)感染可能很昂貴，對(duì)于傷口感染檢測(cè)和細(xì)菌鑒定的金標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室方法，通常至少需要 48 小時(shí)。

與 NHS Ayrshire & Arran 臨床醫(yī)生合作，從艾爾大學(xué)醫(yī)院的糖尿病相關(guān)足部潰瘍患者身上收集了敷料和拭子。然后在斯特拉斯克萊德大學(xué)使用新型傳感器測(cè)量這些樣本，這表明可以快速檢測(cè)到細(xì)菌感染的存在。

在導(dǎo)致這項(xiàng)臨床研究的初步工作中，傳感器用于檢測(cè)奇異變形桿菌，這是傷口中最常見的細(xì)菌類型之一。這種微生物通常存在于人體胃腸道中，是人體正常菌群的一部分，但會(huì)導(dǎo)致免疫系統(tǒng)受損或傷口感染的人患病。

這項(xiàng)同行評(píng)審研究在 7 月的年度世界電氣工程和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)科學(xué)大會(huì)上獲得了最佳論文獎(jiǎng)，它描述了病原體的實(shí)時(shí)電化學(xué)檢測(cè)，在樣品接種后一小時(shí)在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中檢測(cè)到生長(zhǎng)。

所采用的電化學(xué)技術(shù)在廣泛的電信號(hào)頻率范圍內(nèi)測(cè)量樣品的電“阻抗”，創(chuàng)建光譜——通過(guò)測(cè)量電流在每個(gè)頻率下如何流經(jīng)細(xì)菌層形成 可以研究這些光譜隨時(shí)間的變化，提供有關(guān)樣品微生物含量的信息。這種研究光譜的獨(dú)特?cái)?shù)學(xué)方法已導(dǎo)致該方法獲得專利。

醫(yī)療保健相關(guān)感染 (HAI) 是對(duì)患者福利的重大威脅，導(dǎo)致治療時(shí)間、費(fèi)用和疾病增加。傷口感染是 HAI 的常見形式。

一項(xiàng)研究研究發(fā)表在六月的蘇格蘭政府委托其中涉及斯特拉斯克萊德建議百分之一的患者發(fā)展為醫(yī)院相關(guān)感染(醫(yī)院感染)，耗資NHS蘇格蘭超過(guò)每年£46M。

研究人員認(rèn)為，該技術(shù)有可能被整合到能夠快速檢測(cè)感染的經(jīng)濟(jì)高效的實(shí)時(shí)傷口監(jiān)測(cè)設(shè)備中，這可以大大減少臨床環(huán)境中傷口感染的檢測(cè)和識(shí)別時(shí)間。

開展這項(xiàng)工作的大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究員 Aiden Hannah 說(shuō)：“雖然使用電化學(xué)阻抗譜檢測(cè)到了一系列其他細(xì)菌，但據(jù)我們所知，這是首次報(bào)道了實(shí)時(shí)奇異變形桿菌的研究。使用無(wú)標(biāo)簽絲網(wǎng)印刷碳電極進(jìn)行檢測(cè)。

“我們的低成本傳感器能夠快速檢測(cè)臨床傷口樣本中是否存在感染，這凸顯了它們被用于即時(shí)感染監(jiān)測(cè)設(shè)備的潛力。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)感染狀態(tài)的能力將使早期干預(yù)和改善預(yù)后成為可能。”

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