西湖大学鞠峰、周南嘉等 | 基于3D打印的浓度梯度微流控芯片用于微生物的快速药敏检测

发布日期:2022-03-25

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本研究论文聚焦微生物的快速药敏检测研究。抗生素耐药是目前全球公共卫生安全面临的一项严峻挑战。病原菌的耐药性加速进化增加了临床治疗多重耐药感染的用药难度与病人死亡率。及时得到微生物的抗生素药物敏感性结果对于临床多重耐药感染的精准诊断与用药治疗具有重要意义。这项研究中设计了基于流阻的微液滴芯片,结合应用刃天青生物指示剂可在5 h内指示微生物在不同浓度抗生素下的生长。该芯片有若干独立的截留腔室,可自动产生抗生素浓度梯度并形成独立的微液滴用于检测细菌药敏性。该芯片简化了控制操作和设备集成,相较于传统方法缩短了药敏检测时间,具有良好的应用前景。

 

微流控芯片的设计与应用示意图

图1 用于细菌抗生素药物敏感性检测的浓度梯度微流控芯片的设计与应用示意图:(a)芯片的制造流程;(b)芯片内产生梯度浓度的过程。其中芯片模具是用摩方精密高精度微纳3D打印设备nanoArch S140制备。

 

图2 不同浓度刃天青的显色荧光显色效果:(a)除去阴性对照后的相对荧光强度;(b)阳性对照和阴性对照的荧光显色

 

图3 三种不同浓度抗生素对大肠杆菌生长的影响

 

引用本文

Zhang H, Yao Y, Hui Y, et al., 2022. A 3D-printed microfluidic gradient concentration chip for rapid antibiotic-susceptibility testing. Bio-des Manuf 5(1):210–219. https://doi.org/10.1007/s42242-021-00173-0

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