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北京前沿科学技术研究院（简称“北前科学院”）成立于2016年9月，北前科学院，是由北京中科光析科学技术研究所，北检（北检）检测技术研究院，标检（北京）质量检测中心等科研单位，组建成立的独立科学科研机构，致力于前沿科学领域的研究与创新人才培养，科学技术转移孵化等，世界前沿新科学普及传播。 更多简介 +
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科罗拉多大学博尔德分校的研究人员开发了一种计算微生物的方法，这种方法的工作速度比传统方法快了36倍，将散斑记忆减少了15倍，并显著降低了生物医学研究的成本和碳足迹
该技术，描述于10月30在我们的《自然微生物学》杂志上，可以彻底改变世界各地第二次进行微生物学实验的方式，使临床医生能够更快地诊断和治疗感染，并使研究人员能够在很短的时间内研究潜在的抗生素
这项研究关注全球抗生素耐药性的增长，2019年全球耐药细菌近500万
“我们面临着巨大的抗微生物耐药性，迫切需要加快发现病毒的速度，”芝加哥大学化学与生物工程系主任AnnushreeChatterjee说“我相信这是一种新的方法，还有更多。”
一天内完成管道
自1938年以来，微生物学一直使用一种简单的方法，即菌落形成单位（CFU）测定法来计算样本中的细菌细胞他们首先将样本稀释成八到十种不同的浓度，从装有细菌的机器切片中滴下，等待数小时或数天以形成单个菌落，并对其进行计数如果测试一种分子来容纳世界上最好的大肠杆菌，他们会将其添加到测量到的细菌数量中
这一过程既费时又浪费，通常需要我们对所有样本进行评估，并产生成堆的废弃塑料
查特吉说，由于时间太长，成本太高，研究人员必须选择哪种潜在的新药或联合用药，这样才能避免冒险这种高成本、低利润的条件导致制药公司从开发新型抗生素中获益
“我们对抗生素很感兴趣，”查特吉说，注意到任何广泛的循环病原体——包括葡萄球菌（staph）和淋病奈瑟菌（淋病）——对设计用于治疗它们的药物都没有耐药性
查特吉说：“为了有一个可持续的选择管道，我们必须从根本上改变发现的方式。”塑料的数学头
被称为几何活性测定（GVA）的新方法，用一步过程取代了手工稀释的传统多步过程，由复杂的几何和方法提供信息
“我们使用了同样的数学方法，可以帮助学生估计M＆amp；M'sinajar的数量，”分子、细胞和发展生物学与化学与生物工程系的博士后克里斯蒂安·迈耶说“不是单独计算所有M&M，而是每个学生的权利计算底层，然后乘以权重。”
类似地，不是手动将样本分到多个子样本中，而是更容易计数菌落，GVA在一个位置，在一个吸管尖端的一部分内部，然后使用多个应用程序计算总浓度
迄今为止，科学家们一直在收集样本，以确定殖民地形成的原因当它被计算时，他们可以使用各种技术——包括图像或纸尺的分辨率——准确地测量从1到10亿个显微镜的任何位置的样本
Meyer说：“这涉及到数学，在高中时，计算专业的学生无法胜任。”但它可能有一个约定更快、更便宜、更环保
在实验室对大肠杆菌（Escherichiacoli，E.coli）和沙门氏菌（Salmonellaenterica，Salmonellanterica）的常见细菌进行了检测，结果发现，当制备96个样本需要3小时的循环冷静方法时，GVA需要5分钟，节省了36倍的时间即使与其他涉及机器人的方法相比，GVAwa也会快九倍，并使用一倍的弹性
使用GVA，一名研究人员可以在一天内准确地测量1200个样本的微生物浓度，结果表明
最终，查特吉相信这种方法也可以让医生更快地诊断感染并找到合适的抗生素她说：“没有人在医院呆上几天，当他们弄清楚什么是特别敏感的细菌时，我们可能会对什么是最好的抗生素一无所知。”她注意到，需要更多的研究来推进临床阶段Meyer与JoelKralj共同发明了这项技术，JoelKral是生物前沿研究所的一位资深教授两人正在与VenturePartners合作，并已提交了提供专利的文件
研究小组还创建了一个网站，并致力于开发一个科学家和公众可以使用的手机版本
Meyer说：“有人曾经说过，科学进步的正确标点符号不是逗号，而是分号。”“本着这种精神，当我们渴望成为微生物核心技术发明的一部分时，我们对下一步会发生的事情感到兴奋。”
来源:
Materials provided by
University of Colorado at Boulder. Original written by Lisa Marshall.
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参考:
2024-09-15
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