两年前,一群婴儿在大学医院死亡,发现是革兰氏阴性菌导致他们死亡。当使用自1884年以来使用的细菌染色方法时,革兰氏阴性菌变成粉红色,革兰氏阳性菌变成紫色。一般引起破伤风、、食物中毒的细菌都是革兰氏阳性菌。革兰氏染色是长期以来区分细菌的标准染色方法。然而,这种方法有许多困难,需要多步骤的程序和经验丰富的技术技能。
浦项科技大学化学系的张永泰教授、南永康博士、权华英博士和小刘研发了一种荧光探针BacGo,能够及时准确地检测革兰氏阳性菌。他们在Angewandte Chemie上发表了他们的研究成果。研究小组利用废水中的细菌污泥进行了演示实验。他们成功地监测了废水处理中细菌的比例,并证实它可能用于角膜炎的临床诊断。
革兰氏染色最早是由丹麦科学家克里斯蒂安革兰氏于1884年发明的。迄今为止,它一直被用作细菌分类的金标准。然而,它有几个障碍。例如,使用一组染料,如结晶紫和藏红,这种方法只能应用于固定样品(杀死细菌的化学过程),而不能应用于活细菌。它还包括依次使用结晶紫和藏红染料的几个步骤。为了克服这些问题,已经开发了几种比革兰氏染色具有更高灵敏度的荧光探针,但是它们对革兰氏阳性菌的选择性有限,并且细菌检测缓慢。在这方面,
研究团队聚焦于革兰氏阳性菌肽聚糖中的多糖,用硼酸筛选荧光分子,可与多糖结合检测革兰氏阳性菌。最后,他们成功地开发了一种荧光探针,可以选择和染色革兰氏阳性菌。
荧光探针可以特异性选择多种革兰氏阳性菌。基于这一成果,研究团队演示了废水污染物和角膜炎感染小鼠的应用。因此,他们证实BacGo可以在废水处理过程中监测污泥中的细菌比例。此外,在感染角膜炎的小鼠中的实验表明,新探针可以非常准确地诊断细菌感染。这表明了其在临床诊断中应用的可能性。
带领研究团队的张永泰教授在评论中表达了自己的期待,“BacGo不同于常用的革兰氏染色。有了这种新的探针,我们可以用最少的染色过程监测各种活的革兰氏阳性菌。它不仅可以代替以前的荧光探针筛选具有许多局限性的革兰氏阳性菌,而且可以用于许多不同的应用,如监测废水和细菌感染的临床诊断。
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