新的传感器可能有助于对抗耐药性

科学家已经开发了一种传感器，用于快速确定抗生素是否可以抵抗特定的感染，从而加快有效的医学治疗并限制耐药细菌。美国国家标准与技术研究所 (NIST) 的研究人员开发的方法可以快速感知细菌细胞的机械波动以及抗生素引起的任何变化。

研究人员说，原型传感器可以在不到一个小时的时间内提供结果，比传统的抗菌测试快得多，传统的抗菌测试通常需要几天的时间才能生长细菌细胞的菌落。常规测试的延迟结果允许危险的感染在找到有效的治疗方法之前进展，并为细菌产生耐药性提供了时间窗。

处方不当的抗生素和抗药性细菌对公共健康构成严重威胁。根据疾病控制与预防中心的2013报告，在美国，每年至少有200万种疾病和23,000的死亡归因于抗生素耐药性细菌感染。新的传感方法基于石英晶体谐振器，当表面颗粒发生变化时，其振动以可测量的方式变化。

该方法涉及粘附在谐振器上的细菌细胞，代表了一种使用这些超灵敏晶体的新方法，研究人员先前已证明用于测量碳纳米管纯度等应用。该技术可感知微生物的机械运动及其对抗生素的反应。该方法在临床环境中可能更有用，因为它可以经济有效地收集电子数据，并且由于它可以感测到大的细菌菌落，因此可以是宏观的和健壮的。

传感器是压电的，这意味着其尺寸在暴露于电场时会发生变化。一个薄的压电石英盘夹在两个电极之间。将接近晶体共振频率的稳定频率的交流电压施加到一个电极上，以激发晶体振动。

研究人员从晶体相对侧的另一个电极记录了晶体响应的振荡电压，该信号显示了由耦合到晶体表面的微生物机械活动引起的共振频率 (或频率噪声) 的波动。