抗生素耐药性是人类健康的严重要挟，传统的抗生素敏感性测验办法如肉汤稀释法、纸片涣散法等存在检测时刻长、样品耗费量大等缺少，无法有用满意快速确诊的需求。研制快速、准确、便携的细菌抗生素敏感性测验办法与渠道，关于生猪健康饲养过程中规则的“饲料端无抗、饲养端减抗、产品端无抗”的抗生素含量和耐药性细菌发生的即时检测具有重要意义。
液滴数字化计数剖析（droplet digital counting）是将原始样本涣散至很多等体积的纳晋级微液滴中，每个液滴作为一个独立的生物反响器，经过对包括待测方针的液滴（阳性液滴）进行辨认和计数，根据泊松散布可完成待测方针的肯定定量。因为细菌被约束在纳晋级空间中成长，有利于本身及代谢产品的富集，数字化细菌剖析与抗生素敏感性测验能够大大缩短信号检测所需的孵育时刻。微流控芯片是现在最常用的数字化离散渠道，但是现有芯片的制造与操刁难专业设备、技能及本钱的要求较高，且微液滴的体积和数量难以灵敏调理，约束了数字化剖析的动态规模和准确度。
研讨人员研制了一种声波驱动的可控微液滴生成技能与渠道，该渠道仅由一渊源压电膜片操控的玻璃毛细管、一个便携式信号发生器和一个液滴搜集池组成，设备简略、操作简洁，且本钱低价。该液滴技能可高通量生成单涣散微液滴，经过改动声波信号参数，液滴体积从0.016 nL至26.4 nL接连、实时、灵敏可调，可满意多体积数字化细菌计数的需求。使用该技能，研讨人员将活性指示剂刃天青与细菌一起包裹于两种不同体积的微液滴中。细菌在液滴中繁衍会使指示剂反响并发生赤色荧光；当微液滴经过孵育后，内含活细菌的液滴可显现荧光信号，而未包裹细菌或包裹死细菌的液滴则无显着荧光信号。经过荧光成像，结合自主开发的图画与数据处理程序，可快速完成阳性和阴性液滴的辨认与核算，并根据泊松散布，核算出样本中的活细菌浓度。该办法可在5×10 2 CFU/mL至1×10 7 CFU/mL的规模内完成活细菌的快速、准确计数；且与单体积液滴比较，多体积液滴剖析极大提高了计数的动态规模和准确性。
研讨人员进一步在液滴渠道上集成了一个3D打印旋转进样切换设备，经过中心切换阀的旋转，可完成不同样品的灵敏切换与液滴生成，满意不同浓度抗生素处理与检测的需求。将细菌、抗生素和指示剂一起包裹于液滴中，经过核算不同浓度抗生素处理下样品中细菌的存活率，拟合得到抗生素浓度与细菌存活率的联系曲线，能够准确评价抗生素的最小抑菌浓度。该办法可将抗生素敏感性测验时刻由传统办法的20小时以上缩短至5小时，且经过微液滴体积的灵敏调理可完成单个液滴中细菌浓度的准确设置，准确评价细菌初始接种浓度对抗生素敏感性测验成果的影响。
华中农业大学理学院丁驰竹副教授、硕士研讨生刘越为一起榜首作者，华中农业大学动科动医学院何子怡副研讨员、晏向华教授为一起通讯作者。该研讨受到了国家自然科学基金、华中农业大学自主科技立异基金和农业微生物严重基础设施项目的赞助。
赖氨酸是成长猪必需氨基酸之一，也是玉米-豆粕型日粮的榜首约束性氨基酸。在我国豆粕减量代替计划和低蛋白日粮技能推广过程中，赖氨酸若缺少会约束猪成长功能发挥，但过量弥补赖氨酸不只会形成糟蹋，还会影响精氨酸、组氨酸等其他氨基酸的吸收和转运。因为赖氨酸缺少或过量都有负面影响，而赖氨酸需求量是一个触及多种要素的动态改变量，因而需求一种简略有用的赖氨酸养分状况鉴定办法。血液中赖氨酸浓度是赖氨酸养分状况的直接反映，但现有的检测办法依赖于氨基酸自动化剖析仪，不能满意现场快速检测的要求。
研讨人员首要研制了一种氮掺杂碳点作为检测赖氨酸的荧光探针，该探针在紫外激起下能宣布蓝色荧光，且荧光强度随赖氨酸浓度添加而增强，具有高的荧光量子产率、安稳性、灵敏度和特异性。接下来，研讨人员将该氮掺杂碳点包裹在水凝胶微结构中，作为中心检测元件，规划了用于快速测定赖氨酸浓度的微流控芯片，将一次检测所需的血清样本量降至3 μL。实验成果表明，使用荧光显微镜对该芯片摄影，根据荧光强度改变能够准确丈量赖氨酸浓度。
最终，研讨人员规划制造了一个成像附件，以供给安稳的激起光和摄影环境，将微流控芯片和智能手机集成为便携式的即时检测渠道，经过用智能手机对微流控芯片摄影完成丈量。该渠道只需3 μL猪血清样品，检出限小于16 μmol/L，满意猪血清中赖氨酸浓度的正常规模，检测时刻约3分钟；具有操作简略、反响敏捷、本钱低、采血量小、减轻猪应激等长处，可用于猪赖氨酸养分状况的动态监测，为我国豆粕减量代替计划和低蛋白日粮技能战略下的准确饲料配方供给根据。
华中农业大学理学院丁驰竹副教授为榜首作者，动科动医学院晏向华教授为通讯作者。该研讨受到了国家自然科学基金的赞助。
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