自从1673年列文虎克用他自己制造的显微镜观察到了被他称为“小动物animalcules”的微生物世界之后,生物学进入了微生物阶段。这些微小的动物具有如此惊人的多样性,无论是人体肠道,还是海底世界都充斥着它们的身影,但在此后有了DNA的跨时代发现,微生物就不再是研究的宠儿了,不过依然有不少科学家继续进行对其各种行为的研究。 The Scientist杂志汇总了一些创新方法,以及经典方法的升级版。 感染期少量细菌如何检测 许多病原菌,比如结核杆菌在初始生长阶段生长的十分缓慢,因此要了解其如何感染宿主的并不容易。至今科学家们还不清楚结核分枝杆菌Mycobacterium tuberculosis在人体内的立足点在哪里,是肺泡?鼻咽?还是散布在全身的病原体? “如果能在体内追踪到这些病原体,就是这一领域的一大进步,”来自德州A&M健康科学中心的微生物病理学和免疫学教授Jeffrey Cirillo说。 为了能找到样品中少量的结核杆菌的踪迹,Cirillo研究组研发了一种新技术,利用荧光报告基因来检测——结核杆菌会分泌一种名为BlaC的酶,据此研究人员设计出一种能与这种酶反应的分子,两者反应后会发出荧光。在此基础上制成的检测装置只需在其中加入痰液,若含有结核杆菌,检测装置就会发出荧光。如果自行检测者拿不准如何判断荧光,可用手机拍照后传给专业医生,无须亲自到医院就能获知检测结果。 这种新型检测方法灵敏度很高,样本中只含少量的结核杆菌就能检测出来。与之相比,传统的利用显微镜观察样本中是否含结核杆菌的方法,在结核杆菌数量很少时常常判断困难。 其实之前也有类似的技术,但所用分子不只对结核杆菌敏感,也会引起其他一些种类的细菌产生反应。而这一研究针对这一问题进行改进,所用分子只有遇到结核杆菌分泌的酶时才发出荧光。 这一系统能检测到样品中少至10个细菌(Angew Chem Int Ed Engl, 53:9360-64, 2014),Cirillo 还在尝试研发另外的生物萤光分子(来自萤火虫)追踪活体动物中的感染的新系统。 这一报告系统是在其它研究发现的基础上研发出来的,Cirillo 研究组进行了一些改动,从Addgene 开放性数据中可以活动这种质粒的信息。 |